Альтернативті энергия көздерін пайдалану

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

1. Кіріспе

1. 1 Альтернативті энергия көздерін пайдалану 3

1. 2 Қазақстанның күн энергиясын қолдану 4

1. 3 Жаңартылатын энергия 5

1. 4 Қазақстанда да қалпына келетін энергия көздерін дамыту 6

2. Қорытынды 8

3. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 9

Кіріспе

Адамзат баласы әрқашан даму үстінде. Күнделікті қажеттілігімізді қанағаттандыру электр энергиясымен жүзеге асып отырады. Сондықтан энергия көздерін алудың балама жолдарын іздестіру қазіргі таңның ең өзекті мәселелері деп білеміз.

Елбасымыз Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев халыққа жолдауларының бірінде, елімізде алдыңғы қатарлы технологиясы мен инновациялық өндіріс саласын дамыту керек екендігін атап өткен болатын. Сонымен қатар Елбасымыз біздің еліміздегі мұнай мен газ қорының шектеулі, сондықтан бізден кейінгі ұрпағымыздың ертеңгі күні энерго тапшылық мәселесіне шалдықпас үшін, «болашақтың энергиясын» дамытуымыз қажет екендігін ерекше айтып өткен болатын.

Әлемдегі ресурстардан энергия көзін алу шектеулі болып келеді. Қазіргі таңдағыдай әлемдегі ірі кен орындарынан үнемсіз отын өндіру салдарынан алдағы 100 жыл көлемінде энергия көзі болып табылатын ресурстардың сарқылуына әкеліп соғады. Бұл әрине өз кезегінде қоршаған ортаға және энерготасымалдау көзінен айырылған ұрпағымызға үлкен зардаптар әкеледі. Сондықтан ертеңгі күні кеш қалмас үшін қазіргі кезеңнен бастап балама энергия көздерін іздестіру, әрі енгізу бұл жағдайдың алдын алудың бірден бір жолы болып келеді.

Еліміз электр энергия көздеріне әлі де болса тәуелді. Ал еліміздің келешегі электр энергетикасы мен инфрақұрылымның даму деңгейімен байланысты болып келеді. Сонымен қатар еліміздің стратегиялық міндеттерінің шешілуі мен бәсекеге қабілеттілігін арттыруда, ең алдымен мемлекеттің өз ішінде инвестициялар жасалуы тиіс деп ойлаймын.

Балама энергияны табиғаттың әртүрлі көздерінен алуға болады, алайда солардың ішінде күн энергиясына ерекше тоқталып өткім келіп отыр.

Ерте кезеңде адамдар күн энергиясын қолдану мүмкіндігі жайлы ойлана бастаған болатын. 1953 жылы АҚШ Ұлттық аэроғарыштық агенттігі күн энергиясын электрге ауыстыратын құрылғы, күн батареясын ойлап тапты[2] .

Жер бетінде күн энергиясын электрде қолдануы шынайы жүзеге асуы үшін, ғалымдарға көптеген кедергілерден өту керек . Тек қана қазір 100 жылдан астам уақыт өткеннен кейін ғана, күн энергиясын электрлік қолдану мәселесімен айналысатын жаңа ғылым саласы - гелиоэнергетика пайда болды. Тек қана бүгінгі таңда ғана бұл саладағы жетістіктер жайлы сөз етуге болады.

Күн энергиясы табиғи түрде қалпына қайта келетін энергия көзі болып табылады. Бұл қоршаған ортаны ластамайтын, экологиялық қауіпсіз энергия көзі болып табылады. Күн энергиясын қолдану аясы шексіз болып келеді, сондықтан дүниежүзі ғалымдары күн энергиясының қолдану аясын арттыратын жүйені жетілдіру бойынша жұмыс істеп жатыр.

Күннің бір шаршы метрі 62 900 кВт энергияны шашыратады. Бұл шамамен 1 миллион электр шамының жұмыс істеу қуатымен сәйкес келеді. Күн жерге секунд сайын 80 мың миллиард кВт береді, яғни дүние жүзінің электрстанциясынан бірнеше есе көп деген сөз.

Күн энергетикасы әлемдегі болашағы бар балама энергетика түрі болып табылады. Қарапайым тұрмыстық техниканы қолдану үшін қанша қаражат кететіндігі жайлы және бұл рахат сізге қаншалықты зиян екендігі туралы ойланып көрдіңіз ба? Электрдің розеткаға түсуі үшін мұнай мен газды өндіру қажет, оларды электростанцияға жеткізу қажет, ауаны оттегімен жандырып, бу алу керек, оны бу турбинасы арқылы электрогенераторға өткізеді, трансформатор арқылы жоғарғы вольтті электрөткізгіш желісімен тұтыну ауданына беру қажет, трансформатор арқылы ток кернеуін тұрмыстық 220В дейін азайту, 50Гц айналу жиілімен, сымдар немесе кабельмен үйлерге бағыттау, энергия счетчигі арқылы өткізіп және тек содан кейін ғана розетка мен ажыратқышқа әкеледі екен. Электрді берудің бұндай ұзақ жолында электростанция өндірген энергияның жартысына дейін жоғалтады, бұл өз кезегінде отын энергиясының жартысынан көбіне жоғалуына әкеледі, яғни шығын деңгейін арттырады. Қорыты айтқанда, соңғы тұтынуға 20-25% -нан артық емес отын энергиясы келіп түседі, қалған 75-80% атмосфераны жылытады, бұл өз кезегінде ғаламдық жылыну процесін жеделдетеді.

Альтернативті энергия көздерін пайдалану. Орталықтандырылған энергиямен жабдықтау жүйесіне нақты балама, әсіресе электр энергиясының тапшылығын көріп отырған алыс аудандарға тиімді болмақшы. Сондай-ақ Қазақстанның энергия қоры болып табылатын қазба байлықтары мен қалпына келетін энергия көздерінің зор әлеуетін иелене отырып, қазіргі уақытта энергия үнемдеу саласында ең соңғы орындардың бірін иеленіп отыр. Біз электр және жылу энергиясын өндіру, жеткізу, тарату және пайдалану кездерінде де энергияны үнемдеудің қарапайым ережелерін сақтамаудың куәсі болып жүрміз. Осылай қалыптасқан жағдайда энергияны үнемдеу мәселесіне қаражат бөлу жаңа энергетика көздерін салумен бара-бар болар еді, себебі энергияны үнемдеудің өзі пайдалану тұрғысынан қарағанда жаңа энергия көзін ашумен бірдей. Қазақстанда энергия үнемдеу әлеуеті 30-35 пайызды ғана құрайды. Қоғамымыздың барлық салаларында энергия үнемдеу саясатын дұрыс жүргізу жедел қолданысқа енгізілетін сапалы заңның бекітілуін және тұтас іс-шаралар кешенін орындауды қажет етеді.

Қазақстанның күн энергиясын қолдану мүмкіншілігіне тоқталып өтетін болсақ, Қазақстан орта Азиядағы күн энергиясының үлкен потенциалы бар ел болып табылады. Елдегi күн энергиясының ресурсы қолайлы климаттық жағдайдың арқасында тұрақты, әрi жарамды болып келеді. Зерттеулердiң қорытындысы бойынша елдiң оңтүстiк аудандарындағы күн энергиясының әлеуетi жылына 2500 - 3000 күн сағатқа жетедi. Бұл суды күнмен қыздырғыштарды (СКҚ) және күн батареяларын, атап айтқанда портативті фото электрлік жүйені пайдалануға мүмкіндік береді.

Еліміздегі балама энергияны, яғни күн энергиясын қолдану жағдайына тоқталып өтетін болсақ, 2012 жылдың қыркүйек айында халықаралық келісімшарт шегінде Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде «Күн шатыры» қондырылған болатын. Сонымен қатар өткен жылы Астанада күн батареялы модульдерін өндіретін жаңа зауыт іске қосылған болатын. Ашылу салтанатына елбасының өзі қатысып, күн энергиясын қолдану біздің еліміздің дамуы үшін маңызды мәнге ие екендігін айтқан болатын.

Сонымен қатар, EXPO-2017 көрмесінің Қазақстан ұсынып отырған «Болашақ энергиясы» тақырыбы - қазіргі заманғы ең көкейкесті және жаһандық маңызы зор, бүкіл әлемді толғандырып отырған мәселе - энергияны тұрақты пайдалану болып табылады.

Қазақстан энергетиканы дамытуға өз үлесін қосуға және Астанада альтеративтік энергетика саласында таңдаулы ойшылдар мен жобаларды жинауға ұмтылып отыр. Бұл тақырып энергия сақтау бойынша таңдаулы әлемдік технологиялармен, әлемде бар альтернативтік күн, жел, теңіз, мұхит және термалдық су энергияларын пайдалану бойынша жаңа жобалар мен технологиялармен кеңінен таныстыруға мүмкіндік береді деген ойдамыз. Қазақстан балама энергия көздерін алуға өте тиімді және пайдалы жағдайларға қарамастан күн энергиясы қолданылмайды десек те болады.

Күн энергиясын пайдалану дәстүрлі қуат көздерімен салыстырғанда қымбат. Сондықтан бұл жобаны жүйелі түрде жүзеге асыру үшін мемлекет тарапынан арнайы бағдарламалар қабылданып, инвестиция тарту шаралары мен ынталандыру болуы қажет. Мәселен ірі компанияларға бұл бағдарламаларды қаржыландырған үшін салық төлеуден жеңілдіктер қарастыру немесе мемлекеттік маңызы бар өндіріс саласына бюджеттен қаржыландыру сияқты шаралар қолданған жөн деп есептеймін.

Қорыта айтқанда, мұндай үлкен жобаға саналы түрде сенімді қадам басу, үлкен қаржыландыруға қарамастан, болашақта шығындарын ақтап, энергия көзіне деген тәуелділікті жойып, еліміздің даму деңгейінің бірден бір сатысы болып табылады демекшіміз.

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

Жел энергиясы

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.

Гидроэнергия

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 , 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, микроағза және жануарлардың) тіршілік ететін мекенінің бірлік бетіне не көлеміне келетін жалпы массасы; аудан немесе көлем (г/м ² немесе г/м ³ ) бірлігіне салмағы бойынша өрнектелген тірі ағзалар мөлшері.

Экожүйеде энергияның таралуы мен орташа биомассаның арасындағы байланысты анықтау үшін Дж/м ² өлшемі пайдаланылады. Құрлықтағы гетеротрофты ағзалардің 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.

Қазақстанда да қалпына келетін энергия көздерін дамыту

Бүгінгі таңда Қазақстанда да қалпына келетін энергия көздерін дамыту біртіндеп жолға қойылып келеді. Ал энергия көзінің бұл саласының әлемдегі дамыған елдерде өзінің тиімділігін көрсеткелі қашан . . . Әсіресе, мұнай мен газы жоқ мемлекеттер бұған басымдық беруде. Еуропада оның жемісін көріп жатқандары да баршылық. Болашағын ойлаған, қазба байлығы мол кейбір елдер де кейінгі кезеңдері бұған мән бере бастады. Өйткені, бүгінгі таңдағы ас та төк қазба байлықтың түбінде түгесілетіндігі шындық.

Бұл арада табиғи шикізатқа тәуелді емес әрі экологиялық таза энергия көздерінің тұрақты кешенін құру елімізде кеш те болса, қолға алынғаны көңілге демеу. Елбасы да бұл түйткілді мәселеге, яғни қайта қалпына келетін энергия көздері технологияларын енгізуге басымдық беру жағын үнемі көтеріп келеді.

2012 жылдың 3 шілдесінде Астанада өткен ҮИИД бағдарламасын іске асыруға арналған индустриялық форумда ҚР Президенті қайта қалпына келетін энергия көздері технологияларын енгізуге басымдық беру мәселесіне айрықша тоқталып өткен еді.

Президент алқалы жиында бүгінде Германияда тұтынылатын энергияның 22 пайызы қайта қалпына келтірілетін энергия көздері арқылы өндірілетінін ескертіп өтті:

«Ал бізде бұндай көрсеткіштер нөл! Осы тектес қадамдар жалпы экономикалық құрылымның парадигмасын өзгертеді. Біз күн батареясы, стансалары жайында айтып жүрміз. Әзірге, бұл сөз жүзінде ғана. Бірде бір қауқарлы станса Қазақстанда жоқ».

Бұл тұрғыда Президент Үкімет, министрліктер, әкімдер тиісті деңгейде бұл жұмысқа бел шеше кіріспей отырғандығын ескерткен. «Ал осы жұмыстарды атқаруға тиістіміз. Бізді әлемдік қоғамдастық көмірмен жанатын жылу электр стансаларымен жұмыс істемеуге, ен далаға осынша көмір қышқыл және күкіртті газдарды шығармауға міндеттейтін болады. Қазірден бастап осы жайында ойлау керек», - деп айрықша тоқталып өткен болатын Мемлекет басшысы.

Ал бұл бағытта бізде шикізат көзі орасан мол. Ғалымдар Қазақстанның жалпы су әлеуеті жылына 170 млрд кВт/сағатқа жететіндігін айтып отыр. Ал бізде Қазақстанның басты қуат көздеріндегі су электр стансасының үлесі 12, 3 пайыз шамасында. Тек соңғы жылдары ғана бұл бағытта ауқымды істер атқарыла бастады.

Атап айтсақ, қуаты 300 МВт-қа тең Мойнақ СЭС-і, 49, 5 МВт-ты құрайтын Кербұлақ СЭС-і мен қуаты 68, 25 МВт Бұлақ СЭС-і тәрізді жобалар. Бұлардың қуаты күн өткен сайын артып та келеді.

Ал энергетикалық әлеуетіміз қандай? Цифрларға жүгінелік, жылына 0, 929-дан 1, 82 млрд кВт/с-қа қуат алынады. Жел энергетикасы ше? Еліміздің кейбір өңірлерінде ұдайы соғып тұратын желдің жылдамдығы 6 м/с-тан асады. Ал күзгі, қысқы мезгілдері бұдан екі есе көп соғатын аймақтар да аз емес.

Сондай-ақ климаттық жағдайымыз күн энергиясын пайдалануға да қолайлы. Ендеше, Су да, Жел де, Күн де бізге қарасып-ақ тұр. Тек осы салалардағы іске асырылып жақан серпінді жобалардың орта жолда тоқтап қалмай, нәтижелі аяқталуын тілелік.

Осы арада бірауық шетелдік озық ойлы азаматтардың осы бағыттағы елең етерлік тіршілігін де саралап өтсек, артықтық етпес.

Солардың бірі өзінің жаңашылдығымен қаржылы алпауытқа айналған американдық бизнесмен Илон Маск. Бүгінгі таңдағы оның басты идеясы - жұртшылықты энергетикалық тәуелсіздікке жеткізетін әр үйге арналған Powerwall батареясын шығару болып отыр.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.