Жаңартылған энергия

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 42 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
М.Өтемісов атындағы Батыс Қазақстан мемлекеттік университеті

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы:
Жаңартылған энергия

Орындаған:

Тексерген:

Орал, 2015ж.

Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1. Жаңартылған энергия көздерін қолдану мен энергетикалық тиімділікті
арттырудағы стандарттаудың рөлі
1.1 Жаңартылған энергия
көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .6
1.2 Энергияның балама көздері жарқын болашақ
кепілі ... ... ... ... ... ... ... . ... .11
2. Жаңартылған энергия көздері
2.1.Күн сәулесі
энергиясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .15
2.2 Күн батареялары
(фотоэлементтер) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
...24
2.3 Жел
энергиясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..26
2.4. Су
энергетикасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... .32
2.5 Геотермальды энергия көздерімен жылу және электр энергиясын өндірудің
жолдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...34
2.6 Теңіз және мұхит толқындарының
энергиясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...40
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..45
Пайдаланған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .47

Кіріспе
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.
Жаңартылатын энергия көздері – бұл өз-өзінен жаңарып тұратын, желден,
судан, Күннен алынатын табиғаттың таза энергиясы. Бұндай энергияны
пайдаланудың артықшылығы айтпаса да түсінікті болғанымен, оның өзіндік
құнына қатысты мәселе баршылық. Өйткені мұндай нысандардан босатылатын баға
тұтынушы үшін жоғары. Сонда да әлемнің көптеген елдері таза қуатты барынша
пайдалануға ауысу үшін көптеген тетікті іске қосып келеді. Соңғы жылдары
Қазақстан Үкіметі де жаңартылатын энергия көздерін мемлекеттік қолдаудың
бірқатар шараларын жүзеге асыруда.
Бүгінгі күнде адамдардың тұрмыс тіршілігі табиғатты басқару арқылы,
жақсартуға ұмтылу және жаңа өндірістерді дамытудың салдарынан 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. Атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері 13%-ке өсті,
соның салдарынан атмосфера температурасы бірнеше градусқа мөлшерден тыс
жоғарылап, мұздықтар еріп, соның салдарынан Дүниежүзінің мұхиттық деңгейі
көтеріліп, табиғатта түрлі апаттар болып жатыр.
1980 мен 2004 жылдардың аралығында жер бетінде 14500 табиғат апаттары
тіркеліпті, осы апаттардан миллиондаған адамдар қаза болды. Дереу
проблеманы шешетін амал табу керек. 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 экологиясы таза. Бұларды пайдалану
табиғат байланыстарын бұзбайды.
Ал менің ұсынып отырған ғылыми жобамның мақсаты- туындаған проблеманы
шешудегі энергетикалық сұранысты қанағаттандыра алатын энергия көзі – жел,
күн, биогаз энергияларын пайдалану.
XX ғасырдың басында Н.Е.Жуковский жел двигателі теориясының негізін
қалады, осы теорияны негіздей отырып әлсіз желдің ырғағынан жұмыс істелетін
жоғары өнімді жетілдірілген желагрегаттардың конструкциялары жасалынды,
Желдоңғалағының диематрі үлкен болған сайын соққан желдің үлкен ағысын
қамтиды және агрегат неғұрлым үлкен энергия өндіреді. Жел жылдамдығы 5мс
соққанда оның қалақшаларының жылдамдығы 14-16мс дейін жетеді. Ал оның
диаметрін үлкейте отырып 2000 кВт-қа шейін энергия алуға болады. Мысалы 40
метрлік жел двигателі 2000 кВт энергия өндіреді.[3.4]
Қазақстанның климаттық жағдайы күн энергиясын пайдалануда қолайлы
болып табылады. Жыл сайын күннің түсу ұзақтығы 2200-3000 сағат болса, күн
энергиясының көлденең жазықтыққа түсірген қуаты 1280-1869 кВт сағм² екен.
Ал шілде айында 1м² келетін көлденең жазықтыққа түсіретін энергия бір күнде
6,4 тен 7,5 кВт-қа өседі. Ал энергетикалық есептеулерге жүгінсек, Күннің
Жерге беретін энергиясы, барлық қор көздері беретін энергиядан 5000 есе
асып түседі екен. Күн энергетикасының келешегі зор, экологиялық таза, қоры
ешуақытта сарқылмайды, әрі арзан, тиімді. Күн батареялары қатты зат кремний
материалынан жасалынады, бұл жер қойнауындағы оттегінен кейін екінші
орындағы ең көп таралған элементтердің бірі болып табылады.
Фотоэлектрлік станциядағы 30 жылғы 1кг кремний өндіретін энергия, жылу
электр станциясындағы 75 тонна мұнай жұмсап өндіретін энергиямен пара-пар.
Сондықтан кремнийді 21 ғасырдың мұнайы деп атаса да болады. Күн
батареяларының отыны тегін күн сәулесі болып табылады. Ал ерекшеліктерін
атасақ, бұл қолданылу мерзімінің ұзақтылығы (30 жыл және одан да көп), олар
жөндеуді қажет етпейді, себебі оның механикалық детальдері қозғалмайды,
экологиялық таза, жұмыс істеу барысында шуы да естілмейді.
Желэнергетикасының күннен-күнге дамуы қарқындап өсуде. 31 желтоқсан
2005 жылы бүкілдүниежүзілік желэнергетикасының өндірілетін қуаты 58 982 МВт
болды. Осындай қарқынды өсу сатысында Бүкіләлемдік желэнергетика
ассоциациясы 2010 жылы жел энергиясын қуатын 120 000 МВт-қа өсіруді
жоспарлап отыр. Жел қондырғылардың жетілдіруі мен көп жылғы тәжірибе,
жұмсалатын шығын мөлшерінің төмендеуіне мүмкіндік туғызды, ал бұл АҚШ-та
электроэнергия құнының 1986 ж 1 кВт. сағ – 14 центке, 1999 ж - 5 центке
төмендегенінен көрінеді. Ал Европа елдері желэнергиясын дамытуда жетекші,
алдыңғы шептегі жаңа технология өндірісінің орталығы десек те артық
айтпаған болар едік.
1. Жаңартылған энергия көздерін қолдану мен энергетикалық тиімділікті
арттырудағы стандарттаудың рөлі
1.1 Жаңартылған энергия көздері
Жаңартылатын энергия көздері: күн жарығы, жел, су, су толқыны,
геотермиялық жылу секілді сарқылмас, қайта қалпына келетін табиғи
ресурстардан түзілетін энергия.
Жел энергиясы атмосферадағы ауа массаларының кинетикалық энергиясын
электр энергиясы, жылу немесе басқа да энергия түрлеріне айналдыру үшін
қолданылады. Энергияның бір түрден екінші түрге өзгеруі жел генераторлары
(электр тоғын алу үшін), жел диірмендері (механикалық энергия үшін) және
басқа да агрегаттар көмегімен жүзеге асады.
Жел генераторларының қуаттылығы генератор қалақтарының ауданына
тәуелді. Мысалы, даниялық компания Vestas шығарған қуаттылығы 3 МВт (V90)
турбинаның жалпы биіктігі 115 метр болса, мұнара биіктігі 70 метр және
қалақ диаметрі 90 метрді құрайды.
Жел энергиясын өндірудің ең тиімді жерлері ретінде жағалау аймақтары
және биік тау шыңдары қарастырылады. Теңізде, жағадан 10-12 км қашықтықта
офшорлық жел электр фермалары салынады. Жел генераторларының мұнаралары
тереңдігі 30 метрге дейін қағылған қадалы іргетастартарға қондырады.
Жел генераторлары іс жүзінде қазбалы жанар-жағар май қолданбайды.
Қуаттылығы 1 МВт жел генераторы 20 жыл бойғы қолданысымен 29 мың тонна
көмір, 92 баррель мұнай үнемдеуге мүмкіндік береді.
Су электр станциялары (СЭС) су ағымының әлеуетті энергиясын элекр
энергиясына айналдыруға қолданылады. Су электр станциялары көбінесе өзен
бойында тоған және су қоймаларын құра отырып салынады. Сондай-ақ, су
ағымының кинетикалық энергиясын еркін ағымдық СЭС-терде қолдануға болады.
Ерекшеліктері:
СЭС электр энергиясының өзіндік құны басқа электр станция түрлеріне
қарағанда әлдеқайда төмен.
СЭС генераторларын қажеттілікке сай жылдам өшіріп-қосуға болады.
Жаңартылатын энергия көзі болып табылады
Қоршаған ауаға әсері басқа электр станцияларға қарағанда анағұрлым
азырақ
СЭС құрылысы капиталды көбірек қажетсінеді
Тиімді СЭС-тер тұтынушылардан жиі алыс орналасады
Су қоймалары едәуір аумақтарды алып жатады
2010 жылы су энергетикасы әлемдік электр энергиясының 16% пайыз, ал
жаңартылатын энергияның 76 %-ын қамтамасыз еткен. Тіркелген энегетикалық
қуаттылығы 1015 ГВт құраған. Адам санына шаққанда су энергиясын өндіруде
Норвегия, Исландия мен Канада елдері көшбасшылар қатарында.
Күн энергетикасы (Гелиоэнергетика; гр.helios — күн, және энергетика) —
күн энергиясын әр түрлі амалдар арқылы (электр энергиясын және жоғары
температуралы жылу өндіретін гелиоэлектростанциялар, күн элементтері мен
батареялары, үй-жайларды, жылыжайды және т.б. жылыту мақсатымен төмен
температуралы жьшу алу үшін қолданылатын күн коллекторлары және т.б.)
пайдалану.
Биомасса (гр.bios - өмір және масса) — бір түрдің, түрлер тобының
немесе бүтіндей бірлестіктердің (өсімдік, микроорганизм және жануарлардың)
тіршілік ететін мекенінің бірлік бетіне не көлеміне келетін жалпы массасы;
аудан немесе көлем (гм2 немесе гм3) бірлігіне салмағы бойынша өрнектелген
тірі ағзалар мөлшері.[5]
Экожүйеде энергияның таралуы мен орташа биомассаның арасындағы
байланысты анықтау үшін Джм2 өлшемі пайдаланылады. Құрлықтағы гетеротрофты
организмдердің ішінде топырақта тіршілік ететін микроорганизмдердің
биомассасы өте жоғары болады.
Геотермалдық энергетика — энергияны Жердің ішкі жылуынан алу.
Геотермалды энергетика табиғи және жасанды болып бөлінеді. Алғашқысы табиғи
жылы көздерден алынса, екіншісі жер қабатына суды және басқа
сұйықсұйықтарды және газ тәрізді заттарды айдап сіңіруден алынады.
Геотермалды энергетика тұрмыстық қажетте жөне жылыту қондырғыларында кең
қолданьшады. Кемістігі — жылы сулардың жоғарғы улылығы және сұйықтар мен
газдардың химиялық зиянды реакциялары.
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.
Жаңартылған энергетикалық ресурстардың құрамына мыналар кіреді: өзен,
көл, теңіз, мұхит суларынан алынатын энергиялар мен өнеркәсіптік су
қоймалары және жел мен күн энергиясы, биомассалар, ағынды сулар, тұрмыстық
және өндірістік қатты қалдықтар.
Көптеген дамушы елдер жаңартылған энергетиканы мемлекеттік саяси
дәрежеде қолдануды мейлінше жоғары сатыға көтеруде және осы бағытта әр
түрлі мемлекеттік қолдаулар көрсетілуде. Жаңартылған энергия көздерінің
жалпы энергияға деген сұраныстағы үлесі шамамен 13%-ды құрайды. Стандарттау
– бұл үкімет басындағылардың бәсекеге қабілеттілікке, инновацияға,
саудадағы техникалық кедергілерді жоюға, екі жаққа да тиімді сауданың
қалыптасуына, тұтынушылардың қызығушылығын сақтап қалуға, қоршаған ортаны
қорғауға қатысты саясатын жүзеге асырудың негізгі кілті болып табылатын
фактор. Стандарттаудың маңызы – ол бүкіл әлемдік сауда нарығы мен
технологиялардың өзара сіңісуі бойынша атқарылатын іс-шаралардың күшеюін
өсіреді. [4]
Барлық салаға байланысты өзінің артықшылығына қарамастан, стандарттау
әлі күнге дейін үкіметтің барлық салаға қатысты өткізілетін іс-
әрекеттерінде тиісінше қолданылмай келеді, соның салдарынан стандарттаудың
инфрақұрылымы оңтайлы нәтиже бермей отыр. Алайда, нақ осы стандарттау ғана
мемлекеттік басқару процесінің тиімдірек болуына шынайы көмек көрсете
алады.
Жаңартылған энергия көздері саласына ұлттық стандарттарды тиімді
енгізу мен жетілдіру келесі басымдылықтарға қол жеткізуге жол ашады:
• Бірыңғай терминология мен мөлшер орнату;
• Менеджмент жүйесі мен алдыңғы қатарлы тәжірибелерді кодификациялау;
• Қажетті инженерлік тәжірибелер қорын жинау;
• Сенімделген, өлшенген және есепке алынған біркелкі тәсілдерді
жақсарту;
• Энергия жинақтау басқармасының жұмысын алға жылжыту;
• Ғылыми әріптестік пен әрекетке, жалпы саясаттағы үйлесімділікке
қолдау көрсету;
• Пайдаланушылар мен тұтынушылардың біліктілігі мен жеткілікті мәлімет
алуын қамтамасыз етіп отыру.
1.2 Энергияның балама көздері жарқын болашақ кепілі
Жаңартылатын энергия көздері – табиғат үрдістерінің есебінен тұрақты
жаңаратын энергия көздері. Күн, су, өзендер, жел, топырақ жылуының,
топырақтық және геотермалды сулардың, сондай-ақ биологиялық отынның
энергиясы белсенді пайдаланылады. Жаңартылған энергия көздері – қазіргі
заманғы технологиялардың тез таралуының арқасында мүлдем таусылмайды және
қолжетімді. Жаңартылатын энергия көздерінің әлеуеті бүгін болсын,
болашақта болсын жердің барлық халқының энергия тұтыну көлемінен едәуір
артады. ХХІ ғасырда күн энергетикасының өсу жылдамдығы тіпті қарқынды даму
үстіндегі компьютерлік технологиялар тәрізді салалардан да әлдеқайда жоғары
болады. Дастүрлі отын көздерінің шектен тыс пайдаланылуы мен оларды жаққан
кездегі қоршаған ортаға тигізер зияны ескерсек дәстүрлі емес қалпына
келетін жылу көздері мен екінші реттегі энерия көздеріне қызығушылықтын
артқаны байқалады.Жапонияда “70 000 фотоэлектрлік шатырлар” үкіметтік
бағдарламасы үйлердің шатырларында орнатылатын күн батареяларын
өндірушілерге салықтық жеңілдіктер мен субсидиялар ұсынады. 1997 жылы
осындай 9400 жүйе орнатылыпты, ал 2000 жылы олардың саны 70 мыңнан асып
түскен. Жапонияда шатыры күн батареясымен жабдықталған үй құнының 20
пайызына дейін мемлекеттен өтелетін ережелер қолданысқа енген. Германияда
бастапқысында – 1000, ал екінші кезеңде 2250 үйдің шатырларын фотоэлектрлік
қондырғылармен жабдықтау жөніндегі жобалар бірте-бірте іске асырылды. 2000
жылдан бастап Германияда құнын 2 млрд. АҚШ долларына бағалауға болатын жаңа
“100 мың шатырдағы фотовольтаика” бағдарламасы қолданысқа енгізілді.
Қазақстан күн энергиясы деңгейі бойынша әлем елдерінде ең аз “қамтамасыз”
етілген елдердің бірі болып табылады. Бізде жел энергиясын пайдаланудың
үлкен мүмкіндіктері бар. Біздің шағын өзендерге гидроэлектр стансасы
құрылысын салуға да болады. Сондықтан Үкімет шетелдік инвесторлармен
бірлесе отырып, баламалы энергия көздерін дамыту жөнінде белсенді жұмыс
жүргізуі тиіс. Елбасы сондай-ақ Үкіметке халықаралық тәжірибелерді есепке
алу арқылы Қазақстанда экологиялық салық енгізу жөнінде ұсыныс дайындау
қажеттігін ескертті. Осыған байланысты Шетелдік инвесторлар кеңесі
мүшелерінен тиісті заң жобаларын дайындауға қатысуды өтінді. Фраунхофер
күн энергиясы институты индустриалды және дамушы елдерде тиімді энергия
үнемдеуге қажетті технологияларды зерттеумен айналысады
Күн машинасы: күн машинасы Тойота Приус, Solar Toyota Prius. Күн
батареясымен жұмыс жасайтын көлік қуты 250 Ватт, машнаның жоғарғы бөлігінде
орналасқан жүз километрге 2-3 литр бензин пайдаланады жай көлікке
қарағанда 3,5-4,5 литр "обычного Приуса".
Қазіргі таңда, біз оңтүстік-шығыс Еуропа сияқты елдердің жаңа нарығына
кіру және платформаларды кеңейту арқылы өзіміздің негізгі электр энергиясын
өндіру бизнесін әрі қарай дамытумен қатар, жел энергиясы, климаттың өзгеруі
және баламалық энергияның басқа да салалары сияқты бизнестің жаңа
бағыттарын іске қосуды қолға алған.
Жел энергетикасы саласындағы көшбасшылар – Германия, Испания, АҚШ,
Дания, Голландия және Индия елдері болып есептеледі. Жел энергетикасы
әлемнің 80-нен астам елінде энергетикалық кешеннің едәуір бөлігін құрайды.
Сонымен қатар, шағын су энергетикасында Қытай көшбасшы болып табылады,
мұнда жұмыс істеп тұрған 90 мың. Қазақстандағы шағын өзендер энергия
ресурстарының үлкен қорына ие. Тек Алматы облысы бойынша ол 2 млрд. кВт.
сағ. астамды құрайды. Қазақстанның бірінші жел атласы дегеніміз - таңдап
алған жердегі желдің жылдық орташа жылдамдығы туралы ақпарат алуға
мүмкіндік беретін интерактивті карта. Соның арқасында электр қуатын алу
үшін елдің түрлі өңірлерінде желдің қуатын пайдалану мүмкіндігін анықтауға
болады". Жел атласына сәйкес, Қазақстан аумағының 50 мың шаршы метрден
астам аумағында айтарлықтай жел әлеуеті бар, оны теориялық тұрғыда жылына
900 мың Гега Ватт - сағат электр қуатын алу үшін пайдалануға болады.
Қазіргі уақытта жел энергетикасын пайдалануды Қазақстан аумағында жүзеге
асыру жобалары қарастырылуда. Қазақстандағы шағын өзендер энергия
ресурстарының үлкен қорына ие. Тек Алматы облысы бойынша ол 2 млрд. кВт.
сағ. астамды құрайды. Желге байланысты көрсеткіштері де өзгертуге жатпайды.
Біз осы арада тағы бір қуат көзі туралыайтып кетуге болады. Ол – құбыр
энергетикасы. Бұл енді еш жерде жоқ. Құбыр энергетикасы бойынша ауаның
қысымы жоғары аймақтарды ауаның қысымы төмен аймақтармен құбыр арқылы
жалғасақ, құбырда өте қуатты, бір бағытта ағатын жасанды жел өзені пайда
болады. Жаңағы құбырдың өн бойына әр қашықтықта генераторлар орналастырсақ,
өте арзан, өте көп қуат алар едік. Мәселен, қазір Алматыдағы электр
қуатының бір киловаты 8 теңгеден асса, құбырдан алынатын қуаттың бір
киловаты 5-ақ тиын болар еді. Сонда 8 теңге мен 5 тиынның арасы 160 есе.
Қазақстанда осындай жобаны жүзеге асыруға мүмкіндік бар. Өйткені жер
жағдайы жақсы. Жаңа энергия көздерін дамыту үшін елімізде заңдық негіз
жасалды. Стратегиялық бағдарлама бойынша күтілетін нәтижелерге көз салсақ,
Қазақстанда балама энергия көздерін пайдалану үлесін 2012 жылға қарай 0,05
пайызға, 2018 жылға қарай 1 пайызға, 2024 жылға қарай 5 пайызға дейін
арттыру көзделіп отыр. Электр энергиясын өндіруде жаңартылатын энергия
көздерін пайдалану үлесін (ірі су электр стансаларын есепке алмастан) 2024
жылға қарай жылына қуаты 3000 МВт және 10 млрд. кВт. сағатқа дейін арттыру
жоспарланған.Сондай-ақ 2024 жылға қарай барынша тиімді аграрлық
технологияларды елдің ауылдық аумақтарының кемінде 35 пайызына тарату
мәселесі де қарастырылған.Электр энергиясын өндіру үшін жаңартылатын
энергия көздерін пайдалану саласында мемлекеттік реттеу экономиканың
энергия сыйымдылығын және электр энергиясын өндіру секторының қоршаған
ортаға әсерін төмендету, оның ішінде парниктік газдар шығарындыларын
төмендету үшін Қазақстанда жаңартылатын энергия көздерінің электр
энергиясын өндірудегі үлесін арттыру мақсатында жүзеге асырылады.
Жаңартылатын энергия көздері – табиғат үрдістерінің есебінен тұрақты
жаңаратын энергия көздері. Күн, су, өзендер, жел, топырақ жылуының,
топырақтық және геотермалды сулардың, сондай-ақ биологиялық отынның
энергиясы белсенді пайдаланылады. Жаңартылған энергия көздері – қазіргі
заманғы технологиялардың тез таралуының арқасында мүлдем таусылмайды және
қолжетімді болады. Жаңартылатын энергия көздерінің әлеуеті қазір болсын,
болашақта болсын жердің барлық халқының энергия тұтыну көлемінен едәуір
артады.
Электр энергиясын пайдаланбай қазіргі өмірді көз алдымызға елестету
мүмкін емес, техниканың тез дамуы жағдайларында оған деген сұраныс тұрақты
түрде артып отыр. Сонымен бipre, техникалық, прогрестің қоршаған ортаның
ластануымен қоса жүретінін ұмытпағанымыз жөн. Осыған байланысты,
экологиялық, таза энергия көздері туралы мәселе аса маңызды бола түсуде.
Энергетиканы дамытудьң жаңа жолдары осындай көздерді іздестіруге және
дамытуға бағытталған. Заң жобасын қабылдау Қазақстан Республикасының
энергетикалық, қауіпсіздігін қамтамасыз етуге, энергетиканың болашағы үшін
отынды үнемдеуге, халықтың денсаулығын сақтауға бағытталған. Жасырын емес,
қазір әлемде қуат тапшылығы сезіле бастады. Ал енді Қазақстандағы мұнай мен
газдың қоры 15-20 жылдан аспайды. Қалған газ бен мұнайды өндіру
экономикалық жағынан тиімсіз болмақ. Біріншіден, біздің мұнай аса
тереңдікте жатыр, екіншіден, сапасы төмен. Оны өндіруге жұмсалған шығын
өтелмейді. Сол себепті басқа қуат көздерін қарастыруға тура келетін күн де
алыс емес энергияның балама көздері қоршаған ортаны қорғауға ықпал ететін
болады.
2. Жаңартылған энергия көздері
2.1 Күн сәулесі энергиясы
Жер бетіне қуатты үш энергия ағыны бағытталған: күн сәулесі
энергиясы, тәуліктік қуатты 174000 ТВт; жер астынан үстіне қарай
бағытталған жылу энергиясы, тәуліктік қуатты 32 Вт; теңіз тасқыны
энергиясы, тәуліктік қуатты 3 ТВт. Күн сәулесі энергиясының 30 % - і Жердің
жоғарғы атмосфералық қабатынан шағылысып, ғарыш кеңістігіне тарайды. Ал
оның 70 % - і жер асты жылуы мен теңіз тасқыны энергияларының қуатынан
шамамен 3500 есе артық. Бұл өте көп энергия. Күннің жерге түсетін мол
энергиясының бір бөлігі атмосфераға, мұхит пен құрлықтарға сіңеді.
Температура төмендеген уақытта осы бөлігі жылу энергиясына айналады. Екінші
бөлігі сулардың булануына және олардың айналып, қайта түсуіне шығындалады.
Үшінші бөлігі теңіз және атмосфералық ағындарды туғызады. Ал төртінші – бір
кішкене ғана бөлігін өсімдіктер бойына сіңіреді. Сөйтіп, жер бетінде
ғажайып фотосинтез реакциясы жүреді.[5]
Ғылыми-техникалық прогресс – ғылым мен техниканың бірегей, бір-бірімен
сабақтаса, біртіндеп дамуы. Ол 16–18 ғ-лардағы мануфактуралық өндірістен,
ғылыми-теориялық және техникалық қызметтер өзара жақындасып, тоғыса түскен
кезден бастау алады. Бұған дейін материалдық өндіріс негізінен эмпирикалық
тәжірибені, кәсіби құпияны қорландырып, машық-тәсілдерді жинақтау есебінен
баяу дамып келді. Сонымен бірге табиғат туралы ғылыми теория таным аясында
да ілгерілеу ниеті байқалды, бірақ ол теологиялық-схоластикалық қасаңдыққа
қамалып, өндірістік амалшараларға ұдайы әрі тікелей ықпал ете алмады.
16 ғ-да адамзат баласының сауда-саттықты өрістетіп, теңіз жолын
меңгеруі, ірі мануфактураларға ие болуы бірнеше келелі міндеттерді теор.
және тәжірибелік тұрғыдан шешу қажеттігін алға тартты. Нақ осы кезде ғылым
Қайта өркендеу дәуірі идеяларының әсерімен схоластикалық дәстүрлерден қол
үзіп, практикаға жүгіне бастады. Шығыс жұртының компасты, оқ-дәріні ойлап
табуы және кітап басу тәсілін меңгеруі ғыл. және тех. қызметтердің берік
одағын құруға жетелеген ұлы жаңалықтар болды. Жалпы, бұл – ғылыми-
техникалық прогресстің бірінші кезеңі саналады. Кейінгі кезеңдерде ұлғая
түскен мануфактуралық өндіріс мұқтажы үшін су диірменін пайдалану әрекеті
кейбір мех. процестерді теор. тұрғыдан зерттеуге жетеледі. Тісті
дөңгелектер қозғалысының теориясы, науа теориясы, су қысымы туралы,
қарсыласу мен үйкелу туралы ілімдер пайда болды.
Яғни, мануфактуралық кезең ірі өнеркәсіптің бастапқы ғыл. және тех.
нышандарын дамытып, Г.Галилей, И.Ньютон, Э.Торричелли, кейін Д.Бернулли,
Э.Мариотт, Ж.Л.Д’Аламбер, Р.А.Реомюр, Л.Эйлер, т.б. ғалымдар тарихқа
өндіріс қызметшілері деген атпен енді.
18 ғ-дың соңында машина өндірісінің пайда болуына математиктердің,
механиктердің, физиктердің, өнертапқыштар мен шеберлердің үлкен бір тобының
ғыл.-тех. жасампаз іс-әрекеттері негіз қалаған еді. Дж. Уаттың бумен
жүретін машинасы конструкторлық-тех. ізденістің ғана емес, ғылымның
жемісі саналды. Ал машиналы өндіріс өз кезеңінде ғылымды технол. тұрғыдан
қолдану үшін тың, шын мәнінде шектеусіз мүмкіндіктерді ашты. Осының өзі
ғылыми-техникалық прогресстің жаңа, екінші кезеңіне айналып, ғылым мен
техника бір-бірін аса қарқынды дамуға ынталандырып отырғандығымен
ерекшеленді. Ғыл.-зерт. қызметінің теориялық шешімдерді техникалық нұсқаға
жеткізуге құзырлы арнаулы буындары: қолданбалы зерттеулер, тәжірибелік-
конструкторлық жасалымдар, өндірістік жетілдірулер үрдісі қалыптасты.
Ғылыми-техникалық іс-әрекет адам еңбегінің ең ауқымды, ажырамас бөлігіне
айналды.
Ғылыми-техникалық прогресстің үшінші кезеңі қазіргі заманғы ғыл.-тех.
революция жетістіктерімен байланысты. Оның ықпалымен техниканы дамытуға
арналған ғыл. пәндердің аясы кеңи түсуде. Тех. міндеттерді шешу ісіне тек
электроншы инженерлер мен компьютерші мамандар ғана емес, сондай-ақ
биологтар, физиологтар, психологтар, лингвистер, логиктер де белсене
қатысады. Ғылым техниканы үздіксіз революцияландырушы күшке айналды.
Ал техника болса, ғылымның алдына тың талап, тосын міндет қою әрі оны
күрделі эксперименталды жабдықтармен жарықтандыру арқылы алға тартып
келеді. Осы заманғы ғылыми-техникалық прогресстің ерекше қыры – тек
өнеркәсіпті ғана емес, сондай-ақ қоғами тұрмыс-тіршіліктің, т.б. көптеген
салаларын: ауыл шаруашылық, көлік қатынасын, байланыс аясын, медицина мен
білім беру ісін, қызмет көрсету түрлерін қамтитындығы. Ғылыми-техникалық
прогресс әлеуметтік прогрестің негізі болып табылады.
Өндіргіш күштердің тарихи өркендеуінің нәтижесі қазіргі ғылыми
техникалық прогресс. Сондықтан, қазіргі заман ғылыми-техникалық немесе
технологиялық революция заманы. Осы құбылыстың басты көріністері және мәні:
-ғылыми- техникалық прогресс кең ауқымды, әмбебап сипатқа ие болды.
Ол қоғам өмірінің барлық жақтарын қамтиды, тұрмыс жағдайына да, ұдайы
өндіріс фазаларына да ықпал етті. Өндіріс пен еңбекті ұйымдастыру және
басқару жүйесін мүлдем өзгертті;
-ғылым мен өндірістің интергациялық қатынасы жоғары дәрежеге жетті.
Экономикалық өсу-өрлеудің факторлары мен қайнар көздерін, шаруашылық
құрылымын және т. б. жағдайлардыкүрт өзгертті;
-жаңа принципті техника мен технология жасалып өндіріске енгізілуде.
Сапалық жаңа өндіріс аппараты қалыптасып келеді. Бірлескен жұмыс күші даму
үстінде;
-қазіргі ғылыми -техникалық прогрестің ерекшеліктерінің бірі-
микроэлектрониканың жедел қарқынмен дамуы және пайдаланылуы.
Микроэкономикалық техниканың негізінде электрондық ақпарат, жасанды
интеллектуалды элементтерді бойына дарытқан электронды есептеу машиналары,
икемді автоматтандырылған өндіріс пайда болды.
Бұл қазірдің өзінде, әсіресе келешекте қоғамдық өндірісті дамытудың
негізгі факторына айналары сөзсіз.[1]
-қалдықты аз қалдыратын немесе тіпті қалдықсыз технология өмірге
келді. Мұның экономикалық және экологиялық маңызы өз алдына ерекше,
-ғылыми –техникалық прогрестің қарқынды дамуы қоғамдық өндірісті
алға бастыруда ғылымның рөлінің өскендігінің айқын көрінісі. Ғылым мен
өндіріс қосылып біртұтас процеске айналды. Демек, ғылым өндіргіш күштердің
тікелей элементіне айналғандығы жөнінде айтқымыз келеді. Осының негізінде:
өндіріске озық технологияны пайдалну қазіргі ғылыми- техникалық
революцияның негізгі көріністерінің бірі, машина компонентіне және
элементтеріне жаңа сапалық өзгерістер енді. Бұл жағдай адамның өндірістегі
орны мен рөлін мүлдем өзгертті, жұмысты күрделендірді, жаңа биік талаптар
қойылды, қазіргі ғылыми –техникалық революция әлемдік сипатқа ие болды,
бүкіл дүниежүзілік құбылысқа айналды, биотехника кең өріс алды.
Қазіргі ғылыми- техникалық прогресс өте тапшы шикізаттарды жасанды
жолмен алған заттармен алмастырудың негізгі бағыттарының біріне айналдырып
отыр. Бұл материалдарды өңдеудің жаңа әдістерін одан сайн жетілдіріп және
іс жүзінде пайдалануды тездетеді.
Ғылыми техникалық революция жұмыс күшінің сапасын жақсартуға жол
ашады. Демек,бұл білімберу жүйесінде де революциялық өзгерістер енгізеді.
Осы бағытта капитализм едәуір икемділік көрсетті, білім мен ғылымнң мән-
мағынасын дұрыс түсінді, оларға жағдай жасап, жан-жақты дамуына жол ашты.
Тәуелсіздікке қолы жеткен жас мемлекет Қазақстан үшін мұның маңызы
зор. Білім беру жүйесін уақыт, өмір талабына сай қайта құру сөзсіз ізгі
ниеттен туған , ұлы мақсатты көздейтін прцесс екендігін естен шығармаған
абзал.
Ғылыми- техникалық революцияның дүниежүзілік шаруашылық жүйесіне тән
ортақ жағдайлары мен заңдылықтары бар. Олардың негізгілері мыналар:
шаруашылық салаларының және экономиканың құрылымдық өзгеріске ұшырауы ;
техника мен технологияның бір типтегі түрлері; бірлескен жұмыс күшінің
кәсіптік- мамандық құрылымының өзгеруі; - жұмыс күшінің сапасына деген
талаптың өсуі; еңбек өнімділігі мен еңбек интенсивтілігінің артуы; жұмысшы
күшінің әрдайым босап қалуы; өндірістік емес салада жұмыс істеушілердің
үлес салмағының өсуі және т. б.
Ғылыми – техникалық прогрестің екі нысаны бар. Ол эколюциялық және
эволюциялық нысандар. Бірінші нысанда өндіріске енгізілген техника мен
технологияны жетілдіру және тарату прцестеті сол бұрынғы ғылыми- техникалық
принципке негізделген. Ғылыми – техникалық прогрестің революциялық нысны
өндірісте жаңа сападағы ғылыми – технкалық прнциптерді пайдалануға
негізделген. Бұл процесс қазіргі заман – ғылыми- техникалық прогресс заманы
екендігін көрсетеді.
Қазіргі ғылым мен техниканы адамдардың игілігіне қызмет еткізу үшін не
қажеттің бәрі бар. Қазіргі ғылыми – техникалық прогресс қоғамдық өндірістің
материалдық негізін түбегейлі өзгертті. Өндіріс пен еңбекті ұйымдастыру,
басқару, еңбек жағдайын жақсарту және т. б. әлеуметтік – экономикалық
мәселелерді шешуге қадам жасалды. Ғылыми-техникалық прогресс қоғамының
басты өндіргіш күші адамның жан-жақты өсіп жетлуіне,оның әл-ахуалы мен
рухани байлығын арттыруға әсерлі ықпал жасап келеді. Сөйтіп ғылыми-
техникалық прогресс қоғамның барлық саласында дамытушы пәрменді күшке
айналды.
Осылайша табиғат ресурстарын экономикалық айналымға қамту көлемі
барған сайын арта түсуде. Бұдан бір тұтас экологиялық-экономикалық ұдайы
өндірістік жүйе қалыптасты деп қорытынды жасауға болады. Заманымыздың
ғұлама ғалымы академик Вернадскийдің сөзімен айтқанда, бұл – ноосфера
дәуірінің басталуы.
Ғылым мен практикада дәлелдегеніндей, интенсивтендіру қоршаған ортаны,
табиғатты оның сол қалпында сақталып, жетіліп отыруына, табиғи қалпында
қоры таусылмай ұдайы өндіріліп тұруына ықпал етеді. Адамдардың табиғатқа
ықпалы қай қоғамда да қандай шаралар қабылдап, оны ақылмен ойластырып,
ұйымдастырып іске асыратындығына байланысты. Біздің еліміз жағдайында
табиғатқа көзқарас, оны аялау, қорғау, сақтау мәселесіне жете көңіл
бөлінбей келгені өкінерлік жағдай. Қандай мөлшерде, қаншаға түссе де ең
алдымен өндірістік жоспарды орындау керек деген принцип табиғатқа, адам
баласына орны толмас зиян келтіріп келгенін айтпасқа болмайды. Арал теңізі,
Семей, Капустин Яр полигондарына байланысты жайлар, аймақтық мәселе дер
едік.Өйткені республика халқына, табиғатына, оның болашағына тигізген қайғы-
қасіретін бір мемлекет күшімен жою қиын, оған әлемдік деңгейде бірлескен
шаралар жүйесі керек. Дүниежүзілік мұхит, теңіздер де олардың мұнай
өндірумен ( бұл өндірудің 25 проценті) байланысты қатты ластанып отыр,
тіпті ондағы өсімдіктер мен хайуанаттар дүниесіне зор қауіп төнуде.
Сондай-ақ егістік жерлерде минерал тыңайтқыштарын орынсыз енгізудің адамзат
пен табиғатқа зиянды әсер- ықпалы қаншама десеңізші. Сондықтан экологиялық
проблемалар қазір дүниежүзілік көлемде қатты шиеленіскен күйде. Табиғаттан
алуды ғана білу жеткіліксңз, оны сақтап , қорғау туралы кең бағдарламалық
шараларлы тез арада іске асыру бүкіл адамзаттың, болашақтың ең басты
міндеті.
Күн – энергияның аса қуатты көзі.
Күннің ғаламшараралық кеңістікке шығаратын бүкіл энергиясының Жер
атмосферасы шекарасына жуықтап алғанда екі миллиардтан бір бөлігі жетеді.
Жер бетіне түсетін Күн энергиясының үштен біріне жуығы шағылысып ғалам-
шараралық кеңістікке тарайды. Күн – энергияның аса қуатты көзі, оның
энергиясы электромагниттік толқындар спектрінің барлық бөлігінде – рентген
және ультракүлгін сәулелерден бастап радиотолқындарға шейін ұдайы сәуле.
Бұл сәулелер Күн жүйесіндегі барлық денелерге күшті әсер етеді:
оларды қыздырады, планеталардың атмосферасына әсер етеді, жердегі
тіршілікке қажетті жарық пен жылу береді. Күннің орташа темпе- ратурасы
8•106 К-ге жақын, ал Күн бетінде 6000 К-ге тең. Неғұрлым дәл есеп- теулер
Күн центріндегі температура 15 млн Кельвинге жететінін көрсетті. Оның
ядросының түйреуіштің басындай бір түйірін Жер бетіне орналастырар болсақ,
бұл шағын пешке 140 шақырымнан артық жақындай алмаған болар едік! Күн әр
секунд сайын жүздеген миллион ядролық бомбаның жарылысына тең энергия бөліп
шығарады. Күннің ірі болғаны соншалық, оның ішіне біздің Жеріміз сияқты 1
300 000 планета сиып кете алады. Күннің бір килограмм затының бір секундта
шығаратын энергиясы, бір қарағанда 2•10-4 Вткг – ға тең, бұл шама көп
емес, ол шамамен бір килограмм шіріген жапырақтардан шыққан жылу мөлшеріне
тең. Бірақ жапырақта жинақталған химиялық энергия осылайша энергия
бөлгенде, бір жылға әзер жетеді.
Қазіргі мәліметтерге қарағанда Күн 5 млрд жыл шамасында өмір
сүрді, бұл уақыт оның жарықтығы пәлендей өзгерген жоқ, Күн затының ішкі
энергиясын-дағы қор әлі миллиардтаған жылдарға жетуге тиіс. Күннің
жарқырауын 4•102Вт деп және жарқырау өмірінің ұзақтығын t=5•109 жыл =
1,5•1017 с екенін біле отырып, Күннің осы уақыт аралығындағы энергиясын
жеңіл табуға болады:
4•1026 Вт •1,5•1017с = 6•1043Дж. Осы энергияны Күн массасына бөлу
арқылы бұл уақыт ішінде оның Күн затының әрбір килограмының 3•1013 Дж
энергия бөлгенін табамыз. Ең калория- лы химиялық жанармай- бензиннің
жанғандағы салыстырмалы жылуы
4,6•107 Джкг-ға тең, 1 кг Күн заты бөлген ішкі энергиядан едәуір
аз. Күн жарық шығаруын демеп ұстап тұрған жалғыз тиімді энергия көзі –
сутегі ядроларынан гелий атомдарының ядролары пайда болғанда
(синтезделгенде) бөлінетін термоядролық энергия. Есептеулер массасы 1кг
сутегінен термоядролық реакция синтезі кезінде массасы 0,99 кг гелий
түзілетінін және 9•1014 Дж-ға жуық энергия бөлетінін көрсетті. Егер осы
шаманы Күннің 5 млрд жылдық ғұмырындағы әрбір килограмм сутегі бөлген
энергиямен 3•1013 Дж салыстырсақ, ондағы қалған сутегі 150 млрд жылға жетуі
тиіс болады. Бірақ синтез реакциялары оның барлық массасының шамамен оннан
бір бөлігі болып табылатын Күн ядросында ғана жүретіндіктен ядролық отын
қоры әлі 10 млрд жылға жетеді.
Қазіргі кезде Күн энергиясы халық шаруашылығында – гелиотехникалық
құрылғылар (жылыжай, саяжай, суқайнатқыш, сужылытқыш, кептіргіш сияқты әр
түрлі қондырғылар) өте жиі қолданылады. Ойыс айнаның фокусында жинал- ған
Күн сәулесі ең берік деген металдарды балқытады. Күн электр бекеттерін
жасау, үйлерді жылытуда Күн энергиясын қолдану т.с.с. жолында жұмыстар
атқарылуда. Күн энергиясын тікелей электр энергиясына айналдыратын шама
өткізгіштерден құрастырылған Күн батареялары күнделікті өмірде қолданылу-
да. Біздің заманымызда табиғи таза энергия қоры – Күн энергиясын пайдалану-
дың негізгі екі бағыты бар: 1) күн энергиясын ішкі энергияға түрлендіру
арқылы жылумен қамтамасыз ету және 2)күн энергиясын электр энергиясына
түрлендіру. Осындай күн сәулесінің энергиясын пайдалануға негізделген гелио-
техникалық қондырғылардың жұмыс істеу принциптерін қарастырайық, ол өте
қарапайым, жеңіл де әрі түсінікті.
Жылулық – сәулелік қондырғылар. Күн энергиясын ішкі энергияға
айналдыруды қалай жүзеге асыруға болады? Бәрімізге белгілі күн сәулесі
денеге өткенде жұтылады, кері жағдайда жұтылған энергия қоршаған ортаға
сәулесін шығарады (сәулеленеді). Біздің жағдайымызда осы энергияны
пайдалану мақсаты көзделіп отыр. Күн энергия- сын тұтынатын қарапайым
қабылдағыштың, яғни жазық күн коллекторының жұмысы осы принципке
негізделген. Жазық күн коллекторы жұқа пластинадан тұрады.
Ол жылу ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.