Күн жылу электр станциялары

Жұмыс түрі: Диссертация
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 71 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ФИЗИКА-ТЕХНИКАЛЫҚ ФАКУЛЬТЕТі

ЖЫЛУ ФИЗИКАСЫ ЖӘНЕ ТЕХНИКАЛЫҚ ФИЗИКА КАФЕДРАСЫ

МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ
тақырыбы: Биогаз қондырғыларының жұмысын зерттеу және жетілдіру

7M05304 - Техникалық физика мамандығы

Орындаған:_________________________ ____Мейрамбай Қ. М.
(қолы)
Ғылыми жетекші
Т.ғ.к., доцент: ___________________________Жуманов М.А..
(қолы)

Қорғауға жіберілді

Хаттама № ________________ 2024 ж

Кафедра меңгерушісі
Ф.м.ғ.д., асс.профессор: __________________ Бөлегенова С. Ә.
(қолы және мөр)

Нормобақылау: _________________________ Қаласов Н. Б.
(қолы)

Алматы 2024
ТҮЙІНДЕМЕ
Диссертациялық жұмыс көлемі 71 беттен, кіріспеден, төрт тараудан, қорытындыдан, 15 суреттен, 10 кестеден, 30 дереккөзден тұрады.
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫ, ЭНЕРГЕТИКА, КҮН ЖӘНЕ ЖЕЛ ЭНЕРГЕТИКАСЫ.
Мақсаты - Газ турбиналық қондырғыларда баламалы энергетика көздерін қолдану жағдайын зерттеу.
Объект - Газ турбиналық электростанция.
Пән - Газ турбиналық қондырғылар
Заманауи күн көріс энергетикаға тікелей байланғаны мәлім. Бұл ретте энергетиканың негізгі өндіруші орыны газ турбиналық электростанциялар болып отыр. Алайда пайдалы қазбалардың, оның ішінде мұнай өнімдерінің шектеулі қорын және олардың жұмысы нәтижесінде бөлінетін зиянды газдардың қоршаған ортаға әсерін ескерсек баламалы энергетика көздерін дамытуға барамыз. Бұл жұмыста осы екі бағытты біріктіру мүмкіндіктері мен әдістері қарастырылады.
Нәтижелері:
Әлемдік және отандық баламалы энергетиканың жай-күйіне шолу жасалды;
Еліміздегі және дамыған мемлекеттердегі ГТЭС жұмыстары қарастырылды;
ГТҚ және баламалы энергетика көздерін біріктіру нұсқалары берілді.

РЕФЕРАТ
Объем диссертационной работы состоит из 71 страницы, введения, четырех глав, заключения, 15 рисунков, 10 таблиц, 30 источников.
ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА, ЭНЕРГЕТИКА, СОЛНЕЧНАЯ И ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА.
Цель-изучить условия использования альтернативных источников энергии в газотурбинных установках.
Объект-газотурбинная электростанция.
Дисциплина-газотурбинные установки
Как известно, современная жизнь напрямую связана с энергетикой. При этом основным генерирующим местом энергетики являются газотурбинные электростанции. Однако, учитывая ограниченные запасы полезных ископаемых, в том числе нефтепродуктов, и воздействие на окружающую среду вредных газов, выделяемых в результате их работы, мы идем на развитие альтернативных источников энергии. В данной работе рассматриваются возможности и методы объединения этих двух направлений.
Результаты:
Проведен обзор состояния мировой и отечественной альтернативной энергетики;
Рассмотрены работы ГТЭС в стране и развитых государствах;
Даны варианты объединения ГТУ и альтернативной энергетики.

REPORT
The volume of the dissertation work consists of 71 pages, an introduction, four chapters, a conclusion, 15 figures, 10 tables, 30 sources.
GAS TURBINE INSTALLATION, POWER ENGINEERING, SOLAR AND WIND POWER.
The purpose is to study the conditions for the use of alternative energy sources in gas turbine installations.
The object is a gas turbine power plant.
Discipline-gas turbine installations
As you know, modern life is directly related to energy. At the same time, gas turbine power plants are the main generating place of energy. However, given the limited reserves of minerals, including petroleum products, and the environmental impact of harmful gases released as a result of their work, we are going to develop alternative energy sources. In this paper, the possibilities and methods of combining these two directions are considered.
Results:
A review of the state of the world and domestic alternative energy;
The work of CCTP in the country and developed countries is considered;
Options for combining GTP and alternative energy are given.

МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
БАЛАМАЛЫ ЭНЕРГЕТИКА. . . . . . . . . . . . 5
БАЛАМАЛЫ ЭНЕРГЕТИКА КӨЗДЕРІНЕ ЖАЛПЫ ШОЛУ . . . . . 5
ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ЖЕЛ ЭНЕРГЕТИКАСЫНЫҢ ПОТЕНЦИАЛЫ 11
ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ КҮН ЭНЕРГЕТИКАСЫНЫҢ ДАМУ БАРЫСЫ
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАРҒА ЖАЛПЫ ШОЛУ . . . . . . . . . 15
ГАЗ ТУРБИНАЛЫ ҚОНДЫРҒЫЛАРДЫҢ ЖҰМЫС ІСТЕУ ПРИНЦИПІ . . 15
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ НЕГІЗІ. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 17
P=CONST БОЛҒАН КЕЗДЕГІ ЖЫЛУ БЕРІЛУІ БАР ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫ
V=CONST БОЛҒАН КЕЗДЕГІ ЖЫЛУ БЕРІЛУІ БАР ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫ ЦИКЛІ
НАҚТЫ КОМПРЕССОРЫ ЖӘНЕ ТУРБИНАСЫ БАР ЦИКЛ
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ТИІМДІЛІГІН АРТТЫРУ ЖОЛДАРЫ
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ПРИНЦИПТІК СХЕМАСЫНЫҢ ЖЫЛУЛЫҚ ЕСЕБІ
ОТАНДЫҚ ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ЭЛЕКТРСТАНЦИЯЛАРЫНЫҢ ЖАЙ-КҮЙІ
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ШЕТЕЛДІК ТӘЖІРИБЕДЕ
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАРДЫ БАЛАМАЛЫ ЭНЕРГЕТИКАМЕН БІРІКТІРУ
КҮН ЭНЕРГЕТИКАСЫ ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫ ҚҰРАМЫНДА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫ ЖҰМЫСЫНДА ЖЕЛ ЭНЕРГЕТИКАСЫН ҚОЛДАНУ . . . . . . . . . 30
ҚОРЫТЫНДЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

БАЛАМАЛЫ ЭНЕРГЕТИКА
Баламалы энергетика көздеріне жалпы шолу
Адамзаттың экономикалық өркендеуінің басты кепілі зат пен энергияны айналымынык физикалық процедуралары және оларды халықтың өмір сүру деңгейін көтеру үшін қолдану болып табылады. Қолданылатын энергия көздерінің түрлері, энергияны шығару, қайта түрлендіру және қолдану құралдары елдің тарихи жетілуімен, еңбек ресурстарымен жабдықталуымен және халық өмірінің ыңғайымен бағаланады. XIX-XX ғасырларда энергетикалық-техникалық революция болды және қазба отын түрінде бастапқы энергия ресурстарын утилизациялау және қолдану технологияларына негізделген. Біріншілік энергия көздерінің басым бөлігі, оған қоса пайдалы қазбалар-бұл күн энергиясын әртүрлі уақыт бөлігінде өзгертуінің өнімі. Біріншілік энергияның басқа көздері: жер ядросының ядролық реакциялары, тартылу күштер, Жер, Ай және Күн арасындағы өзара әрекеттесу, әртүрлі заттардың химиялық және ядролық реакциялары. Екінші жағынан, бұл энергия түрлерін түбегейлі екіге ажыратуға мүмкіндік бар: таусылмайтын немесе жаңғыртылмайтын және таусылмайтын немесе жаңғыртылатын.
Жаңғыртылмайтын энергиягетикалық ресурстар - бұл адам энергия алу үшін пайдалана алатын заттардың табиғи жиынтығы.
Жаңғыртылатын энергия көздері (ЖЭК) -- бұл заттар, күштер мен энергиялардың өзара әсерлесуінен ауада және ғаламшар бетінде туындайтын энергия ағындары. Жаңғыртылатын энергия табиғатта үнемі бар және оны өндіру процесі арнайы шығындарды қажет етпейді.
Соңғы ширек жыл ішінде жаңғыртылатын энергетиканы көтеру белгіленген қуат пен отын-энергетикалық теңдіктегі үлестің әрдайым көтерілуімен оң сценарий бойынша таралады. Соңғы жиырма жылдық кезеңінде әлемдік электр энергиясын өндіру 15409 ТВт-сағ-тан 23537 ТВт-сағ-қа дейін ұлғайды, 2014 жылы ЖЭК-тен өндірілетін энергия үлесі 5285 ТВт-сағ немесе 22,4% - ды құрады. Ірі ГЭС-терді есепке алмағанда, ЖЭК үлесі 5,94% - ды құрайды. (1.1-сурет).

1.1-сурет. Әлемдік электр энергиясын өндірудегі бастапқы энергияның әртүрлі көздерінің үлесі

Электр энергиясын өндіру кезінде әртүрлі энергия көздерін пайдалану үлесінің өзгеру серпіні 1.1-кестеде келтірілген.
1.1-Кестеде берілгендай. ЖЭК ең қарқынды өсетін энергия көзі болып қалады. ЖЭК электр энергиясының алынуының өсуі абсолютті цифрлармен көрсетілгендіктен, 2013 жылы ол мұнай өнімдері және АЭС-тегі электр энергиясын алу көрсеткішінен екі есе аз болды. ХЭА болжамы бойынша жаңартылатын көздерден өндірілетін электр энергиясы (су энергетикасын қоса алғанда) 2018 жылы барлық электр энергиясын өндірудің 25% - ын қамтиды, бұл 2011 жылғы 20% - бен және 2006 жылғы 19% - бен салыстыруға болады (1.2-сурет). Жел және гелио энергетиканың қарқынды дамуы арқасында СЭС-те өндірілетін жаңартылатын электр энергиясының пайызы екі еселенеді және 2018 жылы жалпы өндірілген электр энергиясының жалпы өндірісінің 8% - ын құрайды деп күтілуде, 2011 жылы 4% - бен және 2006 жылы 2% - бен салыстырғанда, ЭЫДҰ шеңберінде бұл көрсеткіш 2018 жылы ЭЫДҰ электр энергиясының жалпы өндірісінің 11% - ына дейін өседі.

1.1-кесте. Жалпы өндірістен % - бен әр түрлі отын түрлері есебінен әлемде электр энергиясын өндіру динамикасы

Ресурс
Жыл

1972
1986
1990
1995
2000
2006
2009
2019
Көмір
40,01
38,74
38,09
37,89
39,1
41
40,6
41,2
Мұнай
20,87
11,92
11,31
9,43
7,92
5,8
5,1
5,6
Табиғи газ
13,27
12,53
13,78
14,86
17,41
20,1
21,4
20,1
Атом
2,12
15,86
17,02
17,57
16,86
14,8
13,4
13,8
Гидро
23,03
20,12
18,35
18,79
17,1
16
16,2
16,46
ЖЭК
0,69
0,83
1,45
1,56
1,71
2,3
3,3
5,94

1.2-сурет. ЖЭК негізінде әлемдік электр энергиясын өндіру (үлкен гидроэнергетикамен)

Графиктер мен кестелердегі материалдар ХЭА деректері мен талдауы негізінде алынды.
ХЭА ұсынған даму сценариіне сүйенсек жаңартылатын электр энергетикасы (үлкен су энергетикасын қосқанда) әлемде 40% - ға (1990 ТВТ⋅сағ немесе жылына 6%), 4860-тан 6850 ТВТ⋅сағ-қа дейін өсуі тиіс, электр энергиясын өндірудегі бұл өсу 2006-2012 жылдардағы өсімнен 50% - ға жоғары. Үлкен су энергетика ең маңызды ЖЭК өкілі болып қала береді, биоэнергетика, жел және фотоэлектрлі күн энергетикасы, күн жылу энергетикасы, концентраторлы күн энергетикасы, геотермалды энергетика сияқты басқа ЖЭК - тер жылдам қарқынмен өсуде.
Ғаламдық энергия балансында ЖЭК үлесі өскен сайын, жаңартылатын энергетиканың дамуы барған сайын қиындайды және көп жоспарлы болып келеді. Жаңартылатын энергетика бағытына инвестициялаудың жалпы деңгейі жоғары болып тұрғанын ескергенмен, 2012 жылы әлемде ЖЭК-ке жаңа қаржы салу біраз азайды. Саяси айқынсыздық кейбір негізгі нарықтарда инвестициялық болашақ үшін қиындық жасады. Кейбір мемлекеттерде қаржыландыру макроэкономикалық мүмкіндіктер және мотивациялаудың азаюымен, әсіресе күн фотоэлектрлік энергиясын кеңінен пайдаланатын елдерде тежеледі. Кейбір өңірлерде энергетикалық құрылым жұмысына ЖЭК жоғары дәрежеде қатысуына байланысты проблемалар көріне бастады. Және де ЖЭК кейбір нарықтарда (мысалы, АҚШ-тың табиғи және тақтатас нарығында) басқа энергия ресурстары тарапынан бәсекелестікке тап болады. Бұдан басқа, өнеркәсіп ЖЭК-ке арналған жабдықты, әсіресе жел және күн фотоэлектрлі энергетиканы өндіру жылдамдығын қайта құрылымдау және бір орталықтандыру сатысына өтті.
ЖЭК электр энергиясының толық өндірісі 2012 жылы айтарлықтай өсті (2011 жылмен салыстырғанда 8,2% - ға). Абсолюттік көрсеткішпен алғанда 2012 жылы ЖЭК электр энергиясының әлемдік өндірісі Қытайда электр энергиясын пайдалану көрсеткішінен де көп болды. Соншама үлкен өсімнің кей себебі су энергетикасының болжанғаннан да көп өнімділігімен белгіленеді, әсіресе Қытайда. Бірақ, бұл көрсеткіш су энергетикасына жатпайтын ЖЭК-тің қарқынды өрлеуін де көрсетеді, оған энергия өндіру көрсеткіші 2011 жылмен салыстырма келтіресек 16% - ға өсті. ЭЫДҰ елдерінде ЖЭК электр энергиясын өндіру (су энергетикасынсыз) мөлшері бойынша 2012 жылы электр энергиясын алудың келесі көзі болып табылды, 90 ТВТ⋅сағ артты, салыстыру келтіретін болсақ көмірсутекті газ отынмен электр энергиясын өндіру 150 ТВТ⋅сағ-тан астам өсті, ал көмір мен ядролық энергия үшін Әлемдік ауқымда ең қарқынды дамып келе жатқан секторлар - жел және күн фотоэлектрлік энергетикасы - 2012 жылғы есепте болжанғаннан тезірек өсті, бұл өндіріс құнының төмендеуіне себеп болды.
ЖЭК-ті кеңінен қолдану әлі де жалғасын табады деп күтілуде. Жаңартылатын электр энергетикасын дамыту Еуропаның дәстүрлі нарықтарынан тыс географиялық тұрғыдан кеңейе түсуде. ЖЭК негізіндегі қондырғылардың қуаты 100 МВт-тан асқан елдердің саны да өсті (1.3-сурет). 2018 жылы жаңартылатын электр энергетикасының жиынтық қуаты 100 МВт-тан асатын технологиялар саны айтарлықтай өседі. 2018 жылға қарай 65 елде 100 МВт қуатта күн фотоэлектрлік панельдерді кеңінен қолдануға мүмкіндік болады.

1.3-сурет. ЖЭК қуаты 100 МВт-тан асатын елдердің саны (үлкен гидроэнергетиканың ескерусіз қалуы)
Жаңартылатын энергия ресурстарының бәсекеге қабілеттілігі күн сайын арта түсуде. Жеткілікті ресурстары бар аудандардағы Гидроэнергетика және геотермалдық энергетика қазірдің өзінде дәстүрлі энергетикада органикалық отынмен жұмыс істейтін электр станцияларға бәсекелестік көрсетіп отыр. Ірі биоотын электр станциялары шикізаттың құны мен қол жетімділігіне байланысты бәсекеге қабілетті болуы мүмкін, бұл ретте көмір мен табиғи газбен жұмыс істейтін электр станцияларында биомассаны бірлесіп жағу кеңінен таралған. Басқа жаңартылатын энергияның дисконтталған құны тұтастай алғанда органикалық отынмен электр энергиясын өндіруге қарағанда жоғары болып қалады, сондықтан мұндай энергия ресурстары экономикалық жағынан тартымды болып қалу үшін көбінесе мемлекеттік қолдауды қажет етеді. Сонымен бірге, ең қарқынды дамып келе жатқан технологиялар - жердегі жел және күн фотоэлектрстанциялары - электр энергиясын өндіруге негізделген ынталандыру жоқ нарықтарда бәсекеге қабілеттілік шегіне жетті немесе жақындады.
Ресурстық қоры жоғары елдерде жердегі баламалы көздерден өндірілетін электр энергиясының құны қазба отынмен жұмыс істейтін жаңа электр станцияларымен тайталаса алады. Бразилияда жел қондырғыларында алынатын энергия органикалық отынмен жұмыс істейтін электр станцияларымен арзан қайта қалпына келетін энергетикалық ресурстармен бәсекелеседі.
Жүйелік шығындардың төмендеуі күн энергиясы үшін бәсекеге қабілетті нарық сегменттерін құруды қолдайды. Тұрмыстық тапшылықтарға арналған энергияны фотоэлектрлік панельдер және кешке күн энергиясының шоғырлануы-бәсекеге қабілетті елдерде жеткілікті болуы мүмкін, бірақ сұраныс жоғары болған кезде олар бәрібір де мұнай өнімдерін пайдалануға жүгінеді (бірақ мұнай субсидиялары суретті өзгерте алады). Әлемді мұнаймен қамтамасыз ететін мемлекеттерді күн сәулесінен энергия өндіру әлемдік нарықта (мысалы, Сауд Арабиясы) көмірсутекті өнімді сатудан бас тартудың салдарынан туындайтын шығындарын ескере отырып, арзандауы мүмкін. Тепе-теңдік әлі күнге дейін күн энергетикасын энергетикалық жүйеге қосуды қолдауды қажет етсе де, бұл ауданға салымдардың көбеюінің негізгі факторы болып табылады. 1.4-суретте түрлі энергетикалық технологиялар үшін электр энергиясының құнының мәндері келтірілген. 2020 жылдан кейін баламалы энергия көзінен энергия өндіру дәстүрлі энергетикаға бәсекеге түсуге қабілетті болады. ЖЭК мүмкіндігі нарық пен қаржылық жүйеге байланысты. Қаражат неғұрлым көп құйылса, жаңартылатын энергия көздерінен алынған энергия соғұрлым қолжетімді болады, ал қондырғылардың қуатын арттыру табиғи ресурстарды мөлшермен пайдалануға мүмкіндік береді. 2015 жылы ЖЭК нарығын қаржыландыру көлемі соңғы 5 жыл бойы 329 млрд деңгейінен өзгермеді. Салыстырмалы түрде барлық отын энергетикасына инвестициялар шамамен 380 млрд. ЖЭК технологиялары қатарында ең үлкен қаржыландырулар жел (92,4 млрд.доллар) және күн (62,8 млрд. доллар) кешеніне беріледі.

1.4-сурет. Түрлі энергетикалық технологиялардың электр энергиясының орташа құны.

Күн энергетикасы секторында кейінгі уақытта кремний материалының бағасының айтарлықтай төмендеуі (20-30 долларкГ дейін) байқалады, осыған байланысты күн модульдердің өзіндік құны (0,4-0,5 евроВт шыңына дейін), әсіресе Қытайда айтарлықтай төмендеді. Бұл Қытайға күн модульдері нарығында жеке дара көш бастауға мүмкіндік берді. Қытайда энергетикада ЖЭКтен өндірілетін энергия үлесінің бесінші жыл қатарынан ең үлкен өсімі тіркелді; өткен жылы өсім +15,1% құраған. Жаһандық, жел энергиясын өндіру Африка, Оңтүстік және Орталық Америкадан басқа барлық аймақтарда 10-жылдық орташа деңгейден жартысынан аз өсті.
1.2-кестеде ЖЭС қуатын әлем елдеріне бөлу көрсетілген, оның ішінде көшбасшылардың бестігі келесідей: Қытай, АҚШ, Германия, Үндістан, Испания.

1.2-кесте. Әртүрлі елдердегі жел электр станциялардың орнатылған қуаты
Әртүрлі елдердегі жел электр станциялардың орнатылған қуаты, МВт
Қытай
114,760
АҚШ
65,877
Германия
39,223
Үндістан
22,904
Испания
22,665
Ұлыбритания
12,413
Канада
9,684
Франция
9,170
Италия
8,556
Бразилия
6,652
Басқа елдер
60,208
Барлығы
372,112

Күн энергиясын түрлендіру 38,2% - ға (+41 ГВт) өсті. Күн энергетикасын дамыту бойынша көшбасшылар Қытай (32,4 ГВт), Еуропа елдері (3,8 Квт), Малайзия (2,8 Квт), Жапония( 2,55 Квт), Оңтүстік Корея (1,6 ГВт) болып отыр. Әлемдік биоотын өндірісі АҚШ-та (+5,6%), Бразилияда (+5,5%). 10 жыл ішінде (2004-2014) ЖЭК негізделген электр станцияларының қуаты 6,3 есе өсті және шамамен 565 ГВт (ЖЭС, СФЭС, ГеоТЭС) құрады. Ірі ГЭС қуаттылығы (30 МВт астам) -1025 Квт. 2012-2018 жылдары ЭЫДҰ - да электр энергиясының жалпы өндірісінің өсуіндегі жаңартылатын электр энергетикасының үлесі 60% - ға дейін құрайды(1.5-сурет).
ЭЫДҰ-ның Еуропалық елдерінде жаңа жаңартылатын электр энергетикасының өсуі табиғи газбен электр энергиясын өндіруден 3 есе артық болады.

1.5-сурет. Көздер мен өңірлер бойынша электр энергиясын өндіру динамикасы, ЭЫДҰ, 2012 - 2018жж.
ЭЫДҰ-ға мүше американдық елдерде ЖЭК өндіретін энергетикасы дәстүрлі энергетикадан кейінгі орынды алады, бірақ әлі де жалпы электр энергиясын өндірудің өсуіне 40%-дан астам үлес қосады. ЭЫДҰ-ға кіретін Азия және мұхит елдерінде жаңартылатын энергетика жалпы өндірістің 40% - ға дейін өсуін құрайды, бұл оларды атомдық энергетикадан кейін екінші орынға қояды. Жалпы ЭЫДҰ бойынша жаңартылатын электр энергиясының үлесі 2012 жылғы 20% - және 2006 жылғы 16% - салыстырғанда, 2018 жылы электр энергиясының жалпы өндірісінен 24% - ға дейін өсті.
ЭЫДҰ елдері 2012-2018 жылдары баламалы электр энергетикасының жаңа қуаттарының 37% - ына (шамамен 290 ГВт) үлес қоса отырып, жаһандық өсудің негізі болып қала береді. Германия, Италия және Ұлыбритания сияқты неғұрлым дамыған мекендерде электр энергиясына сұраныстың төмен немесе теріс өсуіне, энергия жүйесінің жұмысына ЖЭК энергиясының неғұрлым жоғары дәрежесін ендіру және белгілі бір технологиялар құнының өзгеруіне бейімделетін болжамды экономикалық саясатты қамтамасыз ету қажеттілігіне тап болады. Неғұрлым жас секторларда, мысалы Чили,Мексика, Түркия - сұраныстың тұрақты өсуі және ресурстардың жоғары қолжетімділігі байқалады, алайда экономикалықтан басқа кедергілерге байланысты баламалы энергетика өкілдерін толығымен пайдалану барысынла мәселелер туындауы мүмкін. Тұтастай жер бетіндегі жел энергетикасы мен күн энергетикасы ЭЫДҰ-дағы жалпы энергетиканы дамытуда негізгі тіреу болуы тиіс, сондай-ақ гидро және биоэнергетика есебінен айтарлықтай өсу күтілуде.
Өсу жылдамдығының төмендеуіне қарамастан, ЭЫДҰ Еуропа елдері 130 ГВт - тан көп ЖЭК-ті кеңінен пайдалану бойынша көшбасшы болады. Германия, Ұлыбритания, Түркия және Франция дамытудың негізгі ошағы болады деп болжануда. Германияда негізгі мән жер үсті және теңіз жел электр станциялары мен күн панельдеріне беріледі, дегенмен ынталандыру шаралары қайта қарастырылғаннан кейін пайдалану қарқыны баяулады. Түркия - жел энергетикасы мен гидроэнергетикасының өсуіне негізгі үлес қосады.
АҚШ нарығыны мемлекеттік мекемелер және жекелеген облыстардағы экономикалық жағдайлармен бірге ЖЭК кешенін, оның ішінде жел, күн энергетикасын және шоғырланған күн энергиясын, сондай-ақ геотермалдық энергияны кеңінен пайдалануға себеп болуы тиіс. Ынталандыру шараларының тұрақтылығы айқынсыздық факторы болып қала береді. Канадада энергетика шамасының өсуі ең алдымен жел энергетикасы, гидро-, күн және биоэнергетика есебінен жүріп жатыр. Керемет ресурстардың болуына сүйене отырып, Чилидің ЖЭК қуаты іс жүзінде екі есе артуы керек - ең алдымен жел мен күн қондырғыларының арқасында, бірақ Мексикада 2012-2018 жылдары салымдар мен қол жетімділігі шектеулі болып қалады. Ресурстардың жеткіліктілігі және артып келе жатқан қажеттілік ЖЭК - ті қолданудың өсуіне әкеледі. Бірақ энергетикалық сектордағы қаржылық ынталандыру мен шектеу шараларының салыстырмалы түрде жетіспеуі бұл өсуді шектеуі мүмкін.
2018 жылы биоотын өндірісі 2,36 млн.барр деңгейіне жетеді деп күтілген. Алайда бұл аймақта бірқатар проблемалар бар. Жалпы, әлемде биоотынды енгізу арқылы базаны кеңейту ақырын жүреді деп күтілуде, дегенмен АҚШ пен ЭЫДҰ-ға мүше Еуропа елдерінде жақында биоотындағы алғашқы саудалық станциялар іске қосылды. Кейінгі жылдардағы қатты құрғақшылық пен астық бағасы АҚШ-тағы этанол өндірісіне әсер етті. АҚШ этанолдың ең ірі өндірушісі болып қала берсе де, бензин бассейніне этанолдың 10% - дан астамын қосуға байланысты техникалық және экономикалық қиындықтар болашақты бұлыңғыр етеді. Бразилияда қант қамысын жинаудың жақсы нәтижелері, сондай-ақ мемлекеттік қолдаудың жоғары деңгейі одан әрі өсуге ықпал етуі керек. Этанол өнеркәсібінде қаржылық қиындықтар туындайды. Сонымен бірге, шикізаттың жоғары бағасы және кірістіліктің төмен еселігі ЭЫДҰ құрамына кіретін Еуропа елдеріндегі биоотын өндірушілері үшін проблема болып қала береді. Орта мерзімді перспективада Еуропалық Комиссияның отын қоспаларындағы Тамақ өнімдері негізінде биоотын үлесін көлік секторының энергияға деген сұранысынан 5% - ға дейін, нақты 10% - ға қарсы шектеу ұсынысына байланысты қиындықтар күтіледі.мЖаңартылатын ресурстар жылу өндірісі үшін энергияны түпкілікті тұтынуда маңызды рөл атқарады. Дәстүрлі биомассаны қоспағанда, жылу өндіру үшін ЖЭК энергиясын жаһандық түпкілікті тұтыну 2011 жылғы 13,9 -ден 2018 жылы 17,9 Edge-ге дейін өседі деп күтілуде (1.6-сурет). ЖЭК негізінде жылу өндіру саласындағы экономикалық саясат баяу қалыптасуда, мұндай жылуға мемлекеттік қолдау жаңартылатын электр энергетикасы үшін мемлекеттік қолдауға қарағанда салыстырмалы түрде аз елдерде көрсетіледі.

1.6-сурет. Биоотынның әлемдік өндірісі

Бүгінгі таңда Еуропадағы ЭЫДҰ-ға мүше елдерде саяси ынталандырудың кең спектрі әзірленді, дегенмен жалпы қолдаудың кешенді тапсырмалары әлі де жоқ. Орта мерзімді перспективада ЭЫДҰ - ға кіретін Еуропа елдерінің ЕОның 2020 стратегиясының мақсаттары болып табылатын ынталандырулар, сондай - ақ төмен базадан күн және геотермалдық энергетиканың өсуімен жылу энергиясын тікелей пайдалану үшін де, коммерциялық өндіру үшін де биоэнергияның өсуі есебінен дамуға қосқан үлесі 20% - дан астамды құрайды. ЖЭК-тен жылудың жалпы әлемдік өсуіне Қытайдың үлесі мемлекет белгілеген мақсаттар, сондай-ақ күн жылу жылытуының жоғары бәсекеге қабілеттілігі есебінен 35% - дан астамды құрайды. 2012 жылғы 8% - бен және 2006 жылғы 8% - дан азмен салыстырғанда, ХЭА сценарийіне сәйкес 2020 жылы жаңартылатын электр энергиясын өндіру 7 400 ТВТ∙сағ деңгейіне жетеді, ал жалпы өндіріс 27 165 ТВт∙сағ болады деп болжанады (1.7, 1.8-сурет). 2030 жылға қарай МЭА мен Гринписстің түрлі сценарийлері бойынша ЖЭК пайдалану технологияларын дамыту болжамдары 1.3-кестеде келтірілген.

1.7-сурет. Жылу өндіру үшін жаңартылатын энергия көздерін тұтыну

1.8-сурет. ЖЭК - тен электр энергиясын жалпы әлемдік өндіру және МЭА болжамдары

1.3-кесте. Жаңартылатын энергетика объектілерінің белгіленген қуаты 2030 жылға арналған болжам, ГВт

ГЭС
Жел ЭС
Күн ЭС
Күн жылу электр станциялары
Био ЭС
Гео ЭС
Мұхит энергиясын пайдаланатын станциялар
Орнатылған қуат
1173
370
175
4,3
95
12,4
0,5
Болжамдар

IEA WEO "New Policies"
1580
920
490
40
210
40
10
IEA WEO"450"
1740
1340
720
110
260
50
10
IEA ETP "2DS"
1640
1400
700
140
340
50
20
Greenpeace
1350
2900
1750
700
60
170
180

ЖЭК-тен электр энергиясын өндіру (үлкен гидроэнергетиканы қоса алғанда) 2014 жылы ЖЭК-тен өндірілетін энергия үлесі 5285 ТВт-сағ немесе 22,4% - ды құрады. Ірі ГЭС-терді есепке алмағанда, ЖЭК үлесі 5,94% - ды құрайды.2018 жылға қарай ЖЭК-тен электр энергиясын өндіру болжамы 1.4-кестеде көрсетілген.
1.4-кесте. ЖЭК-тен электр энергиясын жалпы әлемдік өндіру және болжамдар, ТВт∙ч

Жыл
Жыл
2006
2011
2012
2013
2015
2019
Гидро
3122
3567
3792
3888
4136
4570
Био
209
352
373
396
463
560
Жел
133
438
519
626
840
1220
Жер
131
428
505
606
803
1144
Теңіз
2
10
13
20
36
76
Күн батареялары
6
62
100
138
221
368
Күн концентраторлары
1
3
6
9
18
34
Геотермальды
60
70
72
77
83
97
Мұхиттық
1
1
1
1
1
2
Барлығы
3531
4492
4862
5136
5762
6851

Қазақстандағы жел энергетикасының потенциялы
Жел энергиясы жоғары деңгейде дамып келе жатқан қалпына келетін энергия көздерінің бірі болып табылады. Жел энергетикасының артықшылықтары мен жалпы энергетикалық қауіпсіздікке берген әсерінің есебінен баламалы энергияның бұл түрі кеңінен енгізілуде. Баламалы энергетика ресурстары біздің еліміздің аумағында кең таралған. Одан бөлек, электр энергиясын ұзақ қашықтыққа тарату тозған инфрақұрылымға байланысты тиімсіз. Демек, жел қондырғыларын пайдалану көмір және газбен жұмыс істейтін электр станциялары өндіретін электр энергиясының бағасымен салыстырғанда экономикалық тұрғыдан тиімді. Экономикалық аспектті қарастырсақ, ұзақ мерзімді перспективада жел энергетикалық потенциалы жоғары мекендерде жел қондырғыларын салу жаңа органикалық отын жағатын электр станциясын салумен салыстырылады. Жел энергетикасының экологиялық құраушыларына қарастырсақ, жыл сайын сағатына 1,5 миллион МВт қуат өндіруге қабілетті 500 мегаватт (МВт) жел электр станциясының қондырғысы 1,5 миллион тонна парниктік газдар, 12 мың тонна күкірт оксиді, 7,8 мың тонна азот оксиді, 12,6 мың тонна күл және 420 мың тонна қатты қалдықтардың шығарылуына жол бермейді.
2014 жылы Қазақстан Үкіметі жел электр станциялары өндіретін электр энергиясының 1 квт сағ үшін 22,68 қазақстандық теңге (теңге) ставкасын белгілей отырып, жаңартылатын энергия көздері өндіретін электр энергиясының тарифтерін бекітті. Елімізде жел турбиналарының жұмысы үшін қажет желдің жылдамдығы 5 мс-тан асатын жел дәліздерінің болғандықтан жел қондырғыларын салу саналы қадам. Каспий өңірі, орталық және солтүстік Қазақстан, сондай-ақ оңтүстік және оңтүстік-шығыс Қазақстан жел энергиясына қажет мол ресурсқа ие. Қазақстанның индустрия және жаңа технологиялар министрлігінің деректеріне сәйкес, елдің Жел энергетикалық әлеуеті жыл сайын 920 млрд.кВтсағ бағаланады. Бұдан басқа, "Қазақстан - Жел энергетикасы нарығын дамыту бастамасы" жобасының нәтижелері жел электр станцияларының жобаларын табысты іске асыру үшін қолайлы желдің орташа жылдамдығы 5-6 мс бүкіл ел бойынша бар екенін көрсетті (Антонов, 2014). Бұдан басқа, жоба шеңберінде елдің жел атласы әзірленді және желдің жылдамдығы жоғары орындарды жылына 0,929-дан 1,82 млрд кВт электр энергиясын өндіру үшін пайдалануға болады (1.9-сурет).

1.9-сурет. Қазақстанның жел атласы.

Қазіргі уақытта бірнеше жел электр станциялары жұмыс істейді және салынуда. Қазақстандағы алғашқы жел электр станциясы (ЖЭС) 2011 жылы Жамбыл облысында энергетикалық қуаты 1500 кВт болатын Қордай ЖЭС пайдалануға берілді. Нұрсұлтан қаласынан үш шақырым жерде орналасқан Ерейментау қаласында жаңа жел электр станциясының құрылысы 2013 жылы басталып, ЭКСПО-2017 қарсаңында электр энергиясын беру басталған болатын. Өндірілген электр энергиясы сегіз шақырымдық электр желісі арқылы беріледі. Алайда, станцияда өндірілетін энергия мөлшері елдің жалпы қажеттілігінің 1% - дан азын құрайды. Қазіргі уақытта орталықтың қуаттылығы сағатына 80 млн кВт. Қазіргі уақытта қуатын екі есеге ұлғайту жұмыстары жоспарлануда. Бұл жобаға сай жұмыстар аяқталса нәтижесінде 100 мың тоннаға дейін көмірді үнемдеуге мүмкіндік береді. 2020 жылдың басында Италияның Eni энергетикалық компаниясы Қазақстанның солтүстік-батыс бөлігінде орналасқан қуаты 48 МВт құрайтын Бадамша жел электр станциясын іске қосты. Жел электр станциясы көміртегі диоксиді (CO2) шығарындыларын жылына 172 мың тоннаға азайта отырып, аймақты жыл сайын шамамен 198 ГВт сағ электр қуатымен қамтамасыз етеді деп күтілуде. Сонымен қатар, жақында елдің оңтүстігінде 100 МВт энергия өндіретін және жыл сайынғы CO2 шығарындыларын 262 мың тоннаға азайтады деп болжанған Жаңатас ЖЭС құрылысы туралы жарияланды.
Қазақстан Республикасы Индустрия және жаңа технологиялар министрлігі тапсырмасымен он энергетикалық алаңда ауқымды жел электр станцияларын салу жоспарланып отыр. Жел энергетикалық ресурстары тұрғысынан ең перспективалы учаскелердің бірі қуаттылығы бір шаршы метрге 17 млрд кВт құрайтын Жоңғар қақпасы болып табылады. 5-кестеде 2030 жылға дейін электр энергетикасын дамыту бағдарламасына сәйкес қолда бар метеорологиялық деректер негізінде жел электр станцияларын салуға арналған әлеуетті алаңдар көрсетілген.
1.5-кесте. Жел электр станцияларын салуға арналған әлеуетті алаңдар
Потенциалды алаңдар
Қуаты, МВт
Жоңғар ЖЭС
40
Шелек ЖЭС
140
Сарыөзек ЖЭС
140
Алакөл ЖЭС
140
Шеңгелді ЖЭС
20
Қордай ЖЭС
20

Еліміздегі жылу электр станцияларынан туындайтын қоршаған ортаның ластануын болдырмау үшін экологиялық таза энергетикалық технологияларды дамыту маңызды. Жаңартылатын энергия көздерін дамыту қоршаған орта жағдайы мен адам денсаулығын жақсарта отырып, елдің экономикалық және энергетикалық секторларын көпсалалы етеді.

Қазақстандағы күн энергетикасының даму барысы
Органикалық жанғыш отынға тәуелділікті, сондай-ақ экологияға әсерді азайту қажеттілігі ел билігін қоса алғанда, басқа да елдері баламалы энергетиканы дамытуға мейілінше көбірек мән беруді талап етеді. Бүгінде альтернативті энергетиканы дамыту мәселесі мемлекеттік саясат, экономика, инновациялар мен ғылым сияқты күрделі аспектілерді қозғайды .
2020 жылдың мамыр айындағы мәлімет бойынша елде жалпы қуаты 1260 МВт болатын 97 баламалы энергия жобалары болды, тағы 19 жобаны Үкімет мақұлдады, олардың тоғызы 2020 жылдың желтоқсанына дейін іске қосылуы керек еді. Қазіргі уақытта күн электр станциялары 697 МВт өндіреді, бұл Қазақстандағы баламалы энергетика өндірісінің барлық қуатының жартысын құрайды.
Күн энергиясының халық қоныстанған үлкен аумақтар мен климаттық жағдайларға байланысты күн жылына 2200-ден 3000 сағатқа дейін жарқырайтын Қазақстанның оңтүстігінде баламады энергия көзінің зор қоры бар. Маусым - тамыз айларында өзінің географиялық орналасуына ерекшелігіне сәйкес Қазақстанның оңтүстік бөлігі күндізгі жарықтың тікелей күн радиациясын алады, бұл мүмкін болатын ең жоғары мәннің 83-96%-ын құрайды. Елдің солтүстік бөлігіне шамамен 2000 сағат күн сәулесі түссе, Қызылорда және Шымкент сияқты оңтүстік аймақтағы қалалар жыл сайын 2936 және 2892 сағат күн сәулесін алады, бұл Оңтүстік Қазақстандағы электр энергиясына тапшылығын болдырмау үшін жеткілікті. Салыстыру келтіретін болсақ, Вьетнамдағы күн сағаттарының орташа саны - 2200, Қытайда - 2500, Германияда, Ұлыбританияда, Норвегияда және Жапонияда-жылына 1000-нан аз.
Орталық Азиядағы ең ірі болып саналатын біздің ел Күн энергиясының зор әлеуетіне ие. Күн сәулесінің түсу мөлшері жылына бір шаршы метрге 1300-1800 кВтсағ құрайды (1.10-сурет). Күн энергиясының жылдық әлеуеті 2,5 миллиард кВтсағ-қа бағаланады. 1-кестеде үш аудан үшін күн радиациясының айлық және жылдық мәндері туралы деректер келтірілген: Форт-Шевченко (Каспий теңізінің жағалауында), Арал теңізі (Арал теңізінің жағалауында) және Алматы (Қазақстанның оңтүстік-шығысы).

1.10-сурет. Қазақстанның күн радиациясының картасы

Көптеген аналитикалық деректерге сүйенсек Қазақстан аумағының кемінде 50%-ы күн электр станцияларын орнатуға жарамды. Бірақ, осы уақытқа дейін елдің күн ресурстары электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылмады. Қазақстан күн энергетикасының технологияларын, атап айтқанда, фотоэлектрлік модульдер өндірісін енді ғана дамытуда. Қазақстан жері кремнийге бай болғандықтан, ішкі нарықта кремнийден жасалатын күн батареяларын өндіру басталды. Осыған байланысты Астана қаласында фотоэлектрлік модульдер шығаратын "Астана Солар" зауыты өз жұмысын бастады. Зауыт қазақстандық кремнийден күн батареяларын шығаратын болады. Фотоэлектрлік пластиналардың жобалық қуаты 50 МВт құрайды, әлі де 100 МВт дейін ұлғайту мүмкіндігі бар.
2012 жылы Жамбыл облысында қуат 0,5 МВт болатын алғашқы "Отар" күн электр станциясы салынған болатын. Қуаты 52 кВт болатын тағы бір күн электр станциясы Алматы облысының Сарыбұлақ ауылында салынды. 2019 жылы Алматы облысы Қапшағай қаласында қуаты 100 МВт Нұрғиса күн электр станциясы жұмысын бастады. 2019 жылы Қарағанды облысында қуаты 100 МВт Қазақстан, Саран тағы бір күн электр станциясы іске қосылды.
Халықаралық энергетикалық агенттіктің (ХЭА) мәліметтері бойынша, 40 жыл ішінде күн энергиясы елдің энергия қажеттілігінің 20-25% қанағаттандыра алады. Сонымен қатар, бұл нәтиже көмірқышқыл газының шығарындыларын жыл сайын 6 миллиард тоннаға дейін төмендетуі мүмкін (1.6-кесте). Алайда, өкінішке орай, күннің үлкен қуатына қарамастан, қазіргі уақытта күн радиациясымен алынатын энергия мөлшері шамалы, өйткені ел энергия көзі ретінде қазбалы отынды пайдалануға сенуді жалғастыруда.

1.6-кесте. Көлденең беттің күн сәулеленуі, кВт сағ м2
Ай
Шевченко
Арал теңізі
Алматы
Қаңтар
44
55
49
Ақпан
64
85
65
Наурыз
108
131
101
Сәуір
153
171
136
Мамыр
201
228
182
Маусым
208
236
199
Шілде
209
231
211
Тамыз
188
204
186
Қыркүйек
142
155
141
Қазан
91
95
91
Қараша
50
52
52
Желтоқсан
34
39
37
Жалпы
1492
1682
1450

Жалпы, электр энергиясын, жылуды өндіру мен тұтынуға байланысты мәселелер электр энергиясы туралы Заңмен реттеледі (2004 ж.). Баламалы энергия көздеріне қатысты кейбір басқа мәселелер Жер кодексі (2003 ж.), Су кодексі (2003 ж.), табиғи монополиялар туралы Заң (1998 ж.) және басқа да заңдармен реттеледі. Осыларға қоса, ел билігі баламалы энергетиканы дамытуға байланысты мәселелерді шешуге бағытталған жеке саясат әзірледі. Әлемдік үрдіске сүйене отырып, Қазақстан Республикасының "жасыл экономикаға" көшу саясатына сәйкес ел Үкіметі нық мақсат қойды - 2020 жылға қарай елдің жалпы энергетика саласында баламалы энергия көздерінің үлесін 3% - ға, 2030 жылға қарай 10% - ға және 2050 жылға қарай 50% - ға қол жеткізу. Билік пен басқа да халықаралық агенттіктердің қолдауымен Қазақстан баламалы энергетиканы дамыту бойынша сенімді қадамдар жасауда. Жаңартылатын энергия көздері саласындағы бағдарламалар мен саясат Қазақстандағы жаңартылатын энергия көздерінің қысқа мерзімді және ұзақ мерзімді әлеуетін қолдайтынын атап өтуге болады. Алайда, көптеген заңнамалық актілерге қарамастан, өкінішке орай, дамыған елдерге жету үшін елде ұзақ жол бар.
ГАЗ ТУРБИНАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАРҒА ЖАЛПЫ ШОЛУ
2.1 Газ тубиналы қондырғылардың жұмыс істеу принципі
Қазіргі уақытта энергетикада, сондай-ақ халық шаруашылығының басқа салаларында бу турбиналы қондырғылармен және Іштен жану қозғалтқыштарымен қатар газ турбиналы қондырғылар (ГТҚ) кеңінен пайдаланылуда. ГТҚ конструкцияларын жетілдіру, олардың пайдалану параметрлері мен сенімділігін арттыру біздің еліміздегі ғылыми-техникалық прогресті күшейту жолында шешілетін маңызды міндеттер болып табылады. ГТУ жұмыс принципі XVIII ғасырда белгілі болды, ал алғашқы газ турбиналық қозғалтқышты Ресейде инженер п. д. Кузьминский 1897-1900 жылдары салған. ГТУ-дан пайдалы қуат алғаш рет 1906 жылы француз инженерлері Арменго и ' Лемалдың қондырғысында алынды.
Газ турбинасы-бұл мөлшері мен салмағы бойынша көп мөлшерде энергия өндіретін электр станциясы. Соңғы 40 жыл ішінде газ турбиналары электр энергетикасында коммуналдық қызметтер мен сауда кәсіпорындары арасында, сондай-ақ бүкіл әлем бойынша мұнай-химия өнеркәсібі мен коммуналдық қызметтерде көбірек қолданылуда. Оның ықшамдылығы, салмағы аз және жанармайдың бірнеше рет қолданылуы оны теңіз платформалары үшін табиғи энергетикалық қондырғыға айналдырады. Бүгінгі таңда табиғи газ, дизель, нафт, метан, шикі мұнай, жылулық қуаты төмен газдар, буланған мазуттар және биомасса газдарымен жұмыс істейтін газ турбиналары бар.
Соңғы 20 жылда газ турбиналық технологиялар саласында айтарлықтай өсім байқалды. Бұл өсу материалдар технологиясының дамуына, жаңа жабындар мен жаңа салқындату схемаларының пайда болуына байланысты. Бұл компрессордың қысу коэффициентінің жоғарылауымен бірге газ турбинасының жылу тиімділігін шамамен 15% - дан 45% - ға дейін арттырды.
2.1-кестеде осындай жүйелердің бастапқы құнынан бастап осы жүйелердің пайдалану шығындарына дейінгі әртүрлі генерациялау технологияларын экономикалық салыстыру келтірілген.
Таратылған генерация белгілі бір объектіге өте тән болғандықтан, шығындар әр түрлі болады және осы типтегі жүйелерді орнатудың негіздемесі де әр түрлі болады. Таратылған ұрпаққа арналған орындар ірі мегаполистерден Гималай жотасының беткейлеріне дейін. Электр энергиясын өндіру экономикасы отын құнына, жұмыс тиімділігіне, техникалық қызмет көрсету шығындарына және бастапқы шығындарға байланысты. Орынды таңдау шығарындылар мен Шу, жанармайдың болуы, мөлшері мен салмағы сияқты экологиялық мәселелерге байланысты.

2.1-кесте. Әр түрлі генерация технологияларын экономикалық салыстыру
Техникалық қызмет көрсету ($kWh)
Қосымша шығындар ($kW)
Жылуды қалпына келтірусіз құны, ($kW)
Құрылғы құны, ($kW)
Тиімділігі, (%)
Өлшем диапозоны, (kW)
Өнімді ендіру
Технологияларыды салыстыру
0.007-0.015
75-100
200-500
125-300
36-43%
20-25,000
Қолжетімді
Дизельді қозғалтқыш
0.005-0.012
75-100
600-1000
250-600
28-42%
50-7000
Қолжетімді
Газ қозғалтқышы
0.003-0.008
150-300
300-650
300-600
21-45%
500-450,000
Қолжетімді
Қарапайым циклді газ турбинасы
0.006-0.010
100-250
475-900
350-800
25-30%
30-200
Қолжетімді
Микро турбина
0.005-0.010
1500-3000
1500-3000
1500-3000
35-54%
50-1000
1996-2010
Отын элементі
0.001-0.004
Мәлімет жоқ
5000-10000
Мәлімет жоқ
Мәлімет жоқ
1
Қолжетімді
Фотоэлектрлік элемент
0.007-0.012
Мәлімет жоқ
700-1300
Мәлімет жоқ
45-55%
10-2500
Қолжетімді
Жел
0.0006-0.011
150-300
800-1500
Мәлімет жоқ
25-35%%
Мәлімет жоқ
2020
Биомасса
0.005-0.010
Мәлімет жоқ
750-1200
Мәлімет жоқ
60-70%
20-1000+
Қолжетімді
ГЭС

Дамудың алғашқы кезеңдері. Олардағы ГТҚ отынды жағу үшін жану камераларының екі түрін қолданды. Жану камерасына бірінші типті отын және тотықтырғыш (ауа) подавались үздіксіз, олардың жануы, сондай-ақ сүйемелденіп үздіксіз, ал қысым емес, өзгеріп отырды. Жану камерасына екінші типтегі отын мен тотықтырғыш (ауа) бөліктерде берілді. Қоспа жабық көлемде өртеніп, жанып кетті, содан кейін жану өнімдері турбинаға кірді. Мұндай жану камерасында температура мен қысым тұрақты емес: олар жанармай жанған кезде күрт артады.
Уақыт өте келе бірінші типтегі жану камераларының сөзсіз артықшылықтары анықталды. Сондықтан қазіргі ГТҚ-да отын көп жағдайда жану камерасындағы тұрақты қысым кезінде жағылады.
Бірінші ГТҚ-ның ПӘК-і төмен болды, өйткені газ турбиналары мен компрессорлар жетілмеген еді. Осы қондырғылардың жетілуіне байланысты газ турбиналық қондырғылардың тиімділігі артып, " олар жылу қозғалтқыштарының басқа түрлеріне қатысты бәсекеге қабілетті болды.
Қазіргі уақытта газ турбиналық қондырғылар авиацияда қолданылатын қозғалтқыштардың негізгі түрі болып табылады, бұл олардың дизайнының қарапайымдылығына, жүктемені тез алу қабілетіне, салмағы аз үлкен қуатқа және басқаруды толық автоматтандыруға байланысты. Газ турбиналы қозғалтқышы бар ұшақ алғаш рет 1941 жылы ұшты.
Энергетикада ГТУ негізінен электр энергиясын тұтыну күрт өскен кезде, яғни жүктеме шыңдары кезінде жұмыс істейді. ГТҚ пәк бу турбиналық қондырғылардың пәк-нен төмен болғанымен (қуаты 20-100 МВт болғанда ГТҚ пәк 20-30% - ға жетеді), оларды ең жоғары режимде пайдалану тиімді болып табылады, өйткені іске қосу әлдеқайда аз уақытты алады.
Кейбір шың ГТҚ-да электр генераторын айналдыратын турбина үшін газ көзі ретінде ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.