Жел энергиясы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым Министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

Инженерлік-технологиялық факультет

(факультет атауы)

Техникалық физика және жылуэнергетика

(кафедраның атауы)

5В071700- «Жылуэнергетика»

(шифр, мамандықтың атауы)

СӨЖ

Мамандыққа кіріспе

(пән аты)

Орындаған: Тексерген:

ТЭ-701 тобының студенті: аға-оқытушы Нургалиев Д. Н.

Асанова Н.

Семей

2017 ж.

МАЗМҰНЫ

Кіріспе3

1 Дәстүрлі энергетика4

1. 1 ЖЭС4

1. 2 СЭС4

1. 3 АЭС5

2 Дәстүрлі емес энергетика6

2. 1 Күн энергиясы6

2. 2 Жел энергиясы7

2. 3 Биоэнергетика7

3 ЭКСПО-20178

Қорытынды10

Пайдаланған әдебиеттер11

Энергетика: бөлімдері және даму перспективалары

Кіріспе

Энергетика - энергетикалық ресурстарды өндіруге, қайта құруға, беруге және энергияның әр түрлерін қолдануды қамтитын салалық кешен. Энергетика саласы кез-келген мемлекеттің даму деңгейінің көрсеткіші болып табылады. Мысалға, Қазақстандағы энергетиканың дамуы мемлекеттің экономикасының дамуына зор ықпалын тигізіп отыр. Қазақстанда қазiр энергетика өнiмнiң 2/3-сiне жуығы ЖЭС-терде, қалған бөлiгi энергиясын СЭС-терде өндiрiледi. Қазақстанның батыс аймағында энергетикалық шикiзат көзi мұнай мен табиғи газ болғандықтан сұйық, газ тәрiздi және аралас типтi отынмен жұмыс iстейтiн станциялар дамытылған. Шығыс және оңтүстік аймақтарда әзiрге су қуатынан басқа меншiктi энергетика көздерi жоқ. Осыған байланысты оларда ядролық отын, тасымал мұнай, газ, көмiр пайдаланылады. Бүкіл әлем энергетика саласын қарқынды дамытуға тырысқанымен, қазіргі таңда осы сала бойынша проблемалар туындап отырғаны анық. Мысалға,

Жер бетіндегі отынның бағасы осы бойда қарқынды өсе берсе, қалпына келетін энергия көздерін пайдалану мәселесі өзекті бола түспек
Жер бетіндегі шикізат қоры шексіз емес, оны үнемдеу керек
Ғалымдарымыздың жуықтаған есептеулері бойынша қазіргі қарқынды тұтыну екпіні жалғаса берсе, табиғаттағы газ қоры шамамен 50 жылға, мұнай қоры 40-50 жылға ғана жететін сияқты.

1 Дәстүрлі энергетика

Дәстүрлі энергетика - энергияны қазба отындардан - көмірден, мұнайдан, шымтезектен, сондай-ақ жасанды отын алуда ағаштардан, ағып жатқан судан алу. Дәстүрлі энергетикаға жылу электр станциялары, атом электр станциялары және гидроэлектр станциялары жатады.

1. 1 ЖЭС

ЖЭС - отынды жағуда бөлінетін жылу энергиясын түрлендіру нәтижесінде электр энергиясын бөліп шығарады. ЖЭС үшін отынның негізгі түрлеріне газ, мазут, көмір және торф сияқты табиғи ресурстар жатады. Жылу электр станциясының түрі - жылу энерго орталығы болып табылады. ЖЭО - тек электр энергиясын ғана емес, сонымен қатар батареядан жылу желісі арқылы өтетін ыстық су түріндегі жылуды бөлетін жылу электр станциясы болып табылады. ЖЭО артықшылықтары болып табылады: турбинада жұмсалынған бу немесе ыстық су жылытуда, өндірістік және коммуналдық ортаны ыстық сумен қамтамасыз етуде қайтадан қолданылады. Ыстық су және будың эффективі тасымалдануында көп жылуды жоғалту салдарынан құбырларда 20-25 км арақашықтыққа тасымалдау мүмкін болғандықтан ЖЭО сәйкесінше ірі қалаларда салынады. Одан бөлек, жылу жоғалтуды азайту үшін, ЖЭО тұтынушыға жақын орналасатын шағын станциялармен толықтырып отыру қажет.

1. 2 СЭС

Су электр станциясы - электр генераторын айналдыратын гидравликалық турбинамен су ағынының механикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін электр станциясы. Қазақстандағы ең алғашқы СЭС 1902 жылы Зырян кенішін энергиямен қамтамасыз ету мақсатында Тұрғысын өзенінде салынды. Оның қуаты 1 мың кВт болды. 1927 жылы Жоғары Хариузовск СЭС-і, 1934 жылы Үлбі СЭС-і салынды. Үлкен Алматы өзенінде 10 каскадтан тұратын СЭС 1959 жылы салынып бітті. Соңғы жылдары кешенді мақсатта пайдаланылатын бірнеше ірі су-энергетикалық тораптар іске қосылды: Ертіс өзенінде Өскемен СЭС-і (куаты 331, 2 мың кВт) және Бұқтырма СЭС-і (қуаты 675 мың кВт), Іле өзенінде Қапшағай СЭС-і (қуаты 434 мың кВт) және т. б. Елімізде су-энергетика құрылыс объектілерінен басқа 200-ден астам шағын және орташа су электр станциясы салынған. Қазақстандағы ірі СЭС-тердің барлығы энергия жүйесі құрамындағы жылу станцияларымен үйлестіріле пайдаланылады. Бұл жағдайда олардың жоғары дәрежедегі кешенді үнемділігі, пайдаланудағы сенімділігі артады. Сондықтан СЭС салу өзеннің ағын суын су көлігі, ирригация және сумен қамтамасыз ету және т. б. мақсаттарда кешенді пайдалануға мүмкіндік береді. Су энергетика қорлары - өзендер мен сарқырамалардың құлама суынан алуға болатын энергия қоры. Энергияның бұл көзінің артықшылығы - оның қоры сарқылмайды, үнемі қалпына келіп отырады. Бұл энергияның арзан, әрі гигиеналық түрғыдан таза түрі болып табылады. Су энергиясының қоры жөнінен Қытай, АҚШ, Канада дүние жүзіндегі алғашқы орындарды иеленеді.

1. 3 АЭС

Атом электр станциясы - атом ядросының энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғы. АЭС ядроның нейтрондармен әсерлесуінен туатын энергия көмегімен жұмыс істейді. Ядролық реакторда жылу шығарғыш элемент - цилиндр немесе пластинка түріндегі ядролық отын, нейтрондарды баяулатқыш және бөлінген жылуды тасушы (су, газ, сұйық металдар) заттар орналасады. Реакторда бөлінген жылу жылуалмастыру қондырғысына беріледі. Соңғы екі қондырғы АЭС-ның ішкі тұйық контурын құрайды. Жылуалмастырғыш арқылы жылу сыртқы контурға бу түрінде беріледі. Бу турбинаны қозғап, электр генераторын жұмысқа келтіреді. Осы заманғы АЭС-ларындағы турбиналар аса қыздырылған бумен жұмыс істейді. Ядролық отын ретінде уран (233U, 235U, 238U), плутоний (239Pu ), торий (232Th) изотоптары пайдаланылады. Бұлардың жылу шығарғыштық қабілеті өзара бірдей, ал кәдімгі отыннан (көмір, мұнай, газ) бірнеше млн. есе артық. Дүние жүзіндегі ең алғашқы АЭС 1954 ж. Обнинск қаласында салынды. Оның қуаты 5Мвт болды. Кейін Колдерохоллда (Англия) қуаты 60 Мвт, Шиппингпортта (Америка) АЭС-тары жұмыс істей бастады. Америкада тұтынуға қажетті барлық электр энергиясының 23-ін, Францияда 75-ін, Жапонияда 48-ін АЭС береді. Кейбір елдерде жедел нейтронмен жұмыс істейтін тиімді реакторлар іске қосылған. Оның ең алғашқыларының бірі Қазақстанда салынған. Төменде бүкіл әлемдегі мемлекеттердің атом электр станциялары көрсетілген(сурет 1) .

Сурет 1

Әлем бойынша АЭС

2 Дәстүрлі емес энергетика

Дәстүрлі емес қуат көздері - Күннен күнге өсіп келе жатқан әлемдік энергетикалық сұранысты қанағаттандыру үшін көмірсутегі шикізатын көптеп пайдалану ауаны ластап, атмосферадағы тепе-теңдікті бұзды. Ғалымдардың пікірінше, осы жүз жылдықтың соңына таман ауаның температурасы 6, 4 градус жылынып, әлемдік мұхиттардың деңгейі 58 сантиметрге көтеріледі екен. Бұл - құрлықты тұншықтыратын топан судың алғашқы белгісі. Сондықтан да қазіргі таңда әлем сарапшылары дүркін-дүркін дабыл қағып, энергетикалық қуат шикізаттарына балама табу мәселесін күн тәртібіне батыл қойып тұр. Энергетика проблемаларын шешу үшін және де бұл саланы одан әрі дамыту үшін бүкіл әлем баламалы энергия көздерін пайдалануды қолдады. Баламалы энергетика - энергияны дәстүрлі қазба көздерінен (көмір, мұнай, газ) емес, күннен, геотермиялық көздерден температураны және т. б. алу.

2. 1 Күн энергиясы

Күн энергетикасы дегеніміз - дәстүрлі емес энергетика бағыттарының бірі. Ол күннің сәулеленуін пайдаланып қандай да бір түрдегі энергияны алуға негізделген. Күн энергетикасы энергия көзінің сарқылмайтын түрі болып табылады, әрі экологиялық жағынан да еш зияны жоқ. Күннің сәулеленуі - Жердегі энергия көзінің негізгі түрі. Оның қуаттылығы Күн тұрақтысымен анықталатындығы белгілі. Күн тұрақтысы - күн сәулесіне перпендикуляр болатын, бірлік ауданнан бірлік уақыт ішінде өтетін күннің сәуле шығару ағыны. Бір астрономиялық бірлік қашықтығында (Жер орбитасында) күн тұрақтысы шамамен 1370 Вт/м²-қа тең. Жер атмосферасынан өткен кезде Күн сәулеленуі шамамен 370 Вт/м² энергияны жоғалтады. Осыдан Жерге тек 1000 Вт/м²-қа тең энергия ғана келіп түседі. Бұл келіп түскен энергия әр түрлі табиғи және жасанды процесстерде қолданылады. Күн сәулесі арқылы тікелей жылытуға немесе фотоэлементтер көмегімен энергияны қайта өңдеу арқылы электр энергиясын алуға не басқа да пайдалы жұмыстарды атқаруға болады. Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғылардың бірі - Күн батареялары. Күн батареясы немесе фотоэлектрлік генератор - Күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына айналдыратын шала өткізгішті фотоэлектрлік түрлендіргіштен (ФЭТ) тұратын ток көзі. Көптеген тізбектей-параллель қосылған ФЭТ-тер Күн батареясын қажетті кернеу және ток күшімен қамтамасыз етеді. Жеке ФЭТ-тің электр қозғаушы күші 0, 5-0, 55 В-қа тең және ол оның ауданына тәуелсіз (1 см² ауданға келетін қысқа тұйықталу тогының шамасы - 35-40 мА) . Күн батареясындағы ток шамасы оның жарықтану жағдайына байланысты. Яғни күн сәулелері Күн батареясы бетіне перпендикуляр түскенде, ол ең үлкен мәніне жетеді. Қазіргі Күн батареяларының пайдалы әсер коэффициенті - 8-10%, олай болса 1 м² ауданға тең келетін қуат шамамен 130 Вт-қа тең. Температура жоғарылаған сайын (25ºС-тан жоғары) ФЭТ-тегі кернеудің төмендеуіне байланысты Күн батареясының пайдалы әсер коэффициенті кеміп, Күн батареяларының жиынтық қуаты ондаған, тіпті жүздеген кВт-қа жетеді. Күн батареяларының өлшемдері әр түрлі болады. Мысалы: микрокалькуляторда орнатылғандарынан бастап, ғимараттар шатырлары мен автокөліктер төбелеріне орнатылатындарына дейінгі өлшемдерде. Сондай-ақ Күн батареялары ғарыш кемелері мен аппараттарында энергиямен жабдықтау жүйесіндегі негізгі электр энергиясының көзі ретінде қолданылады. Ал тұрмыс пен техникада қолданылатын көптеген бұйымдарды - калькулятор, қол сағаты, плеер, фонарь, т. б. токпен қоректендіру көзі де Күн батареялары болып табылатындығы бәрімізге белгілі.

2. 2 Жел энергиясы

Жел энергетикасы - жел энергиясын механикалық, жылу немесе электр энергиясына түрлендірудің теориялық негіздерін, әдістері мен техникалық құралдарын жасаумен айналысатын жаңартылатын энергетиканың саласы. Елімізде арзан электр энергия көздерін іздеу мақсатында, “Қазақстанда 2030 жылға дейін электр энергиясын өндіруді дамыту туралы” мемлекеттік бағдарламаға сәйкес, жел күшімен өндіретін электр энергиясы қуатын халық шаруашылығына қолданудың тиімді жолдары қарастырылуда. Қазақстанда жел күшімен алынатын электр энергиясы қуатын кеңінен және мол өндіруге болады. 1 мегаваттық жел генераторы жылына 1800 тонна көмірқышқыл газының, 9 тонна күкірт диоксидінің, 4 тонна азот оксидінің ауаға тарамауына ықпал етеді. Жел энергиясы ауаны ластамайды, салқындатуға суды қажет етпейді, пайдасыз газдарды шығармайды және басқа тәсілдерге қарағанда тиімдірек болып табылады. Жел энергиясынан алынатын әрбір 1МВ 20 жылда алынатын 2 тонна көмір және 92000 тонна мұнайды үнемдейді. Қыс кезінде желдің соғатын бағыты оңтүстік, оңтүстік-шығыстан болса, жаз айларында солтүстік, солтүстік-батыстан соғады. Желдің орташа жылдамдығы 6, 8 - 7, 8 м/с, ал жел электр станциялары 3 м/с-тан бастап энергия бере бастайды. Жел энергиясының пайдаланылуы - электр энергиясын өндіру үшін және әр түрлі механизмдерді (су сорғысы, ұн тартатын диірмен және т. б. ) әрекетке келтіру үшін желдің механикалық энергиясын жел электр станциясы арқылы пайдалану. Жел энергетикасы қондырғысы - жел ағынының кинетикалық энергиясын энергияның басқа түріне түрлендіретін техникалық құрылғылар жиынтығы.

2. 3 Биоэнергетика

Биоэнергетика, биологиялық энергетика - тірі организмдердегі энергияның бір түрден екінші түрге айналу заңдылықтарының молекулалық негіздерін және механизмін зерттейтін ғылым. Биоэнергетика биологиялық тіршілік құбылыстарын энергетиклық тұрғыдан талдайды, бұл үшін физика және химия ғылымдар әдістерін пайдаланады. Биоэнергетиканың зерттеулері, негізінен, термодинамика заңдылықтарына сүйенгенмен, Биоэнергетика мен анорганиклық заттардың энергетикасы арасында айырмашылық бар. Клеткада болатын процесстер біркелкі температурада, көлемде және қысым жағдайында өтеді, сондықтан да организмдегі жылу бірден айналысқа түспейді. Эволюциялық даму нәтижесінде организмдерде бос энергияны жылуға айналдырмай, бір түрден екінші түрге тікелей айналдыру қасиеті пайда болды. Энергияның аздаған бөлігі құрамында фосфор қышқылының қалдықтары бар макроэргикалық қосылыстардың (фотосинтез, хемосинтез және биология тотығу нәтижесінде пайда болатын тірі организмдерде энергияға бай органиклық қосылыстар) химия энергиясына айналады; ал химикалық энергия тұрақты температура жағдайында биологиялық синтезге пайдаланылады. Аталған қосылыстардың ішіндегі ең маңыздысы - аденозин үшфосфор қышқылы (АТФ) . Ол синтезделгенде қоршаған ортаның биоэнергиясы F шамасына кемиді. Бұл жасуша жағдайында F = 50 кДж/моль, яғни басқа көптеген гидролиздеу реакцияларында босайтын энергия мөлшерінен анағұрлым артық. Осындай артық энергия босатып, ыдырайтын байланысты макроэргикалық байланыс деп атайды. Ерекше жағдайларда клетка энергиясына АТФ-тен басқа да макроэргикалық фосфорлы қосылыстар - гуанин-, цитозин-, уридин-, тимидин үш фосфаттар немесе креатинфосфаттар қатысады. Биосферадағы тіршілік үшін қажетті энергияның негізгі және бірден-бір қайнар көзі - Күн сәулесі. Оның 1 - 2%-ін жасыл өсімдіктер мен құрамында пигменті бар бактериялар пайдаланып, органикалық заттарды синтездейді, яғни Күн сәулесінің электрмагниттік энергиясы химияның энергияға айналып, органиклық заттардың құрамында болады.

3 ЭКСПО-2017

Экспо 2017 - Қазақстанның елордасы Астана қаласында Халықаралық көрмелер бюросымен (ХКБ) ұйымдастырылатын Халықаралық көрме. Көрме 2017 жылдың 10 маусым мен 10 қыркүйек дейін аралығында өтеді. Ұйымдастырушылармен таңдалған тақырып Future Energy (Болашақ қуаты) болып табылады. ЕХРО-2017 көрмесіне 115 мемлекет және 22 халықаралық ұйым қатысты. Көрмені тамашалауға 3 млн адам келді. Көрменің ең басты нысаны - әлемдегі биіктігі 100 метрге жететін, ең үлкен сфера тәрізді ғимарат "Нұр-Әлем" болды. Елдігімізді танытқан ерекше көрме. Н. Ә. Назарбаев көрменің Қазақстан экономикасын дамытуға мультипликативтік тұрғыдан оң әсер еткенін ерекше атап өтті. -Шағын және орта бизнестегі 1400-ден астам кәсіпорын құны 640 миллиард теңге болатын тауарларды жеткізуге және қызмет көрсетуге тапсырыс алды. Туристік сектор жандана түсті. Туроператорлардың қызметіне деген сұраныс 1, 8 есе артты. Астанада кәсіпкерлік субъектілерінің саны 10 пайыздан аса көбейді. Елорда бюджетіне қызмет көрсету саласынан түскен салық 1, 2 есе өсті. Қазақстанның астанасы бүкіл әлемнің назарын өзіне аударды, -деді Елбасы. Мемлекет басшысы көрме аясында өткен мәдени және халықаралық шараларға тоқталды. -Күн сайын елордамыз төрткүл дүниенің түкпір-түкпірінен жеткен түрлі мәдениеттің әуені мен нақышына бөлініп тұрды. Бүгінгі салтанатты рәсім Ислам ынтымақтастығы ұйымының ғылым және технологиялар жөніндегі саммитімен тұспа-тұс келіп отыр. Онда ислам әлеміндегі ғылыми-технологиялық дамудың маңызды мәселелері талқылануда. Жалпы, ЭКСПО аясында 6 мыңнан астам түрлі іс-шара өткіщілді, -деді Нұрсұлтан Назарбаев. Қазақстан Президенті еліміздің Еуразия өңіріндегі қауіпсіз әрі қарқынды дамып келе жатқан мемлекет ретіндегі оң имиджін нығайта түскенін атап өтті. Мемлекет басшысы ”Болашақтың энергиясы” аясында озық идеялар мен технологиялардың дамуына түрткі болған және әлемде ғылымның өзара ықпалдастығын нығайтуға септігін тигізген көрменің бірқатар жағымды аспектілеріне тоқталды. -ЭКСПО бүкіл әлемнің интеллектуалдық және технологиялық әлеуетін көрсетуге зор мүмкіндік берді. Мұнда жаңартылатын энергия көздері саласындағы 140-қа жуық ғылыми жаңалық көпшілік назарына ұсыныды, -деді Президент. Сонымен қатар, Қазақстан Президенті ЭКСПО аясында қазіргі заманғы энергетикалық саясаттың басымдылықтары жөнінде жаһандық диалог ұйымдастырылғанын және энергетика мен экология саласындағы заманауи проблемаларды шешуге арналған ұсынымдар әзірленгенін атап өтті.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.