15 Тақырып. Шығарылмайтын энергетикалық қорларды пайдалану – жел, сүн сәулеленуі, көл энергиясы (2 сағат).

Дәстүрлі емес энергетикаға желдің, күннің, биомассаның, геотермалды энергияның, және де төмен потенциалды жылуды қолданатын жылу насостарының қондырғылары мен құрылғыларын, аз гидроэнергетиканы және басқа дәстүрлі емес энергия алу тәсілдерін жатқызады

Күн энергиясы және кішігірім өзен энергиясы кеңінен қолданылуы мүмкін.

Күн көзі энергиясының көмегімен электроэнргия алуға болады. Бұны фототүзушілер көмегімен жасауға болады. Бірақ олардың қуаты бу турбинасының көмегімен алынатын электро құрылғыларға қарағанда аз. Күн сәулесі айналардың көмегімен, ыдыстағы қыздырылып буға айалатын сумен шағылысады. Бірақ күн станциаларының құрылысы қарапайым жылу электростанциаларына қарағанда қымбаттау болып тұр. Сондықтан қазір күн энергиясын суды жылытуға және қыздыруға қолдану жолы тиімді болып тұр.

Күн көмегі арқылы жылу мен жылы судың 70% қажеттілігін қамтамасыз ететін тәжірибелік үйлер бар. Қазан қондырғыларына отын үнемдеу үшін күн қондырғыларын құруға болады. Осындай қондырғы 1000 м ауданмен Ташкентте құрылған.

Күн қазандығының тиімділігі оның құрылысының оңайлығы мен арзан құны болып табылады. Күн сәулесін қабылдағыштар қарапайым шынымен қапталған панелден тұрады. Бұл қарапайым элемент жарты күн энергиясын судың жылу энергиясына айналдыруға көмектеседі. Егер де әр шаршы метр бетке 300 Вт-қа (жазда бұдан да көп) жуық келсе, онда күн қазандығының практикалық құндылығын оңай байқауға болады.

Күн энергиясының потенциалдық ағыны бүкіл Қазақстан аумағы бойынша 1 млн. Млрд. кВт·с құрайды. Ағын энергиясының қолдану мүмкіншілік деңгейі экология жағдайы бойынша 1 мың млрд. кВт·с құрайды (ПӘК түзуі 100%)

Күн энергиясы әр түрлі түрлендірушілер арқылы адам қажеттіліктері үшін қолданылуы мүмкін.

Потенциалдық мүмкін өндіру фототүзушілер базасында гелиоэлектрстанциада барлық қуаттың мүмкінділігі бойынша 2500 МВт 2,5 млрд. кВт·ч құрайды.

Қазақстанда гелиоэлктростанция салуға лайықты орындар – Приаралье, Қызылорда және Шымкент облыстары.

Осы мақсаттар үшін Күн энергиясын 50-60% ПӘК пайдалануымен келесі мөлшерлерге жетуге болады:

• жылыту мақсаттары үшін жылу - 2,5 млн. Гкал/жылына;

• ыстық сумен жабдықтау үшін жылу - 0,6 млн. Гкал/жылына;

• отынның сомалы үнемделуі - 700 тыс. т у.т./жылына жуық.

Техникалық потенциалы 360 млрд. кВт сағ. бағаланатын кішігірім өзендерде кіші ГЭС тұрғызу- Ресейде гидроэнергоресурстарды қолданудың тиімділігін арттырудағы алдағы уақыттағы даму бағыты болып есептелінеді. ТМД елдерінде қуаты 0,1 ден 30 МВт (турбинаның жұмыс доңғалағының диаметрі 3 м кем емес) қондырғылар жататын, кіші ГЭС қолдану қазіргі таңда 1% деңгейде тұр. Қазіргі кезде Ресейде жұмыс істеп тұрған қондырғылар саны – ГЭС 300 тәртіпте, ал олардың жалпы қуаты 1300 МВт бағаланады.

Шет елдерде кіші ГЭС болып қуаты 5 МВт кем емес объекттер саналады, алайда кейбір мемлекеттерде бұл көрсеткіш басқаша: АҚШ-та -30 МВт дейін, Исланияда – 10 МВт дейін, Финляндияда – 2 МВт. Кіші ГЭС дамыған елдерде 40, ал дамушы елдердің энергожүйелерінде көбіне энергетикалық құрылысының бағдарламасының маңызды бөлігі болып табылады. Көптеген кіші ГЭС Қытайда, Индияда, Африка елдерінде және Латын америкасында көптеп салынуда, мұнда толығымен алыс райондарды да электр энергиясымен қамтамасыз ету сияқты ГЭС негізгі артықшылығын қолданады.

Кіші ГЭС жалпы қуаты әлемде 25 мың. МВт бағаланады, қуаты 0,5 мың. МВт ГЭС салынуда, шамамен 5,5 мың. МВт жобаланып салынады.

Кеңінен таралған ГЭС басқада электростанция типтерімен салыстырғандағы ерекшелігі болып – энергоресурстарды тұрақты шығынсыз жаңарту, жоғарғы маневрлігінде, су ресурстарын кешенді пайдалану, атмосфераға ластаушы лақтырыстардың болмауы және отынның үнемділігі – көбінесе ГЭС табиғатқа жарамсыз ісері мен қлкен су қоймаларын құруда 111

Сондықтан қоршаған ортаны қорғауда негізгі бағыты ГЭС құрылысы кезінде мынандай шаралар қолданылады: берілген территорияда жаққанда жағымсыз әсердің азаюы, балық корларының сақталуын қамтамасыз ету; жердің су басу көлемі мен жергілікті мекенді орын ауыстыруының азаюы.

Гидро құрылысты дамытып жетілдіруде табиғатқа кері әсерін азайтып қана қарастырып қана қоймай, сонымен бірге оң факторларды толықтай реализазиялайды, құрылыс аймағын кешенді игеруді қосқанда, стокты реттеу, демалу зонасын жасау т.б.

Құрылыс және үймереттерді жылумен және ыстық сумен қамтамасыз ету үшін Қазақстанда бар термиялық суларды энергия қолданылады. Термиялық, аз минералданған, сулар Алматыдан, Қызылордадан, Павлодардан, Талдықорғаннан және Шымкент облысынан шыққан. Бұл сулардың температуралық параметрлерінің қосындысы 1,8-3,3 млн.т.мың/жыл мөлшерінде бағаланады.

Биоэнергиялық ресурстарға биомасса жатады, бұл мал шаруашылығының қалдығы, ауыл шаруашылығының өндірісінде қатты тұрмыстық қалдықтар мен қалалық сарқынды сулардың тұнуы.

Биогазды технологиялар – бұл ең тиімді радикалды, экологиялық таза, қалдықсыз өңдеу тәсілі, өсімдік және жануар тегінің әртүрлі органикалық қалдығын залалсыздандыру мен оны іске асыру.

Биомасса энергия көзі ретінде төмендегідей артықшылықтарға ие:

• жаңарылуы;

• оны жаққанда 0,1% 3 тен 5% күл бөлінеді;

• дэаинтеграция мен сеперациядан кейін биомассалар реактордағы биогенді заттар (азот, фосфор, калий т.б) топыраққа тыңайтқыш ретінде қайтарылады.

Қазақстанда энергия өндірісі үшін биомассаның тұрақты көзіне мал шаруашылығы қалдығының өнімдері жатады. Оларды өңдеу есебінен 2 млн.т.мың/жыл жақын биогаздың алыну мүмкін.

Жылу сораптары төменгі потенциалдағы жылуды қолдануға мүмкіндік береді. Жылусораптық қондырғылар мен станцияларды қолдану электр энергетикасында және энергияны жабдықтаудағы негізгі бағыт болуы мүмкін.

Жылу сораптары аймақтың жылу және сумен жабдықтау жүйелерінде қолайсыз экологиялық жағдайларда және қоршаған ортаны қорғау талаптарын арттыруда, электроэнергияның асқындаған кезінде, төменгі потенциалды жылу жүйелерін суыту мен желдетуде қолдану, ауыл шаруашылығында, ЖЭС сумен жабдықтау жүйелері мен түтінді газды жылуға асыру кезінде, металлургияда, химияда, орман шаруашылығында, ескі қазандықтардың қайта құрылымы мен техникалық жағынан қайта салынуында қолданылу мүмкін.

Дәстүрлі емес энергетиканың дамуындағы негізгі мәселесі болып элекроэнергия мен жылу аккумуляторының экологиялық жарамды және тиімдісін құру. Аккумуляторлану жұмысы бойынша әлі НИОКР стадиясында жатыр, бірақ жылу, химиялық, сутегі, гидро және пневмоаккумуляторларды құру бағыты қарқынды жүргізілуде.

Ресейлік ұйымдар бөліну процесінде жоғары модулды силикаттардың карбид және кремний нитрады қоспасы көмегімен жылуды қолданудың экономикалық және мұмкін бағасын жүргізуде. Жылу бөлетін, атап өтілген компонентердің тәжірибеде химиялық реакциясы алынды. Негізгі мақсат- қондырғыны орнату және тізбекті физико-химиялық реакцияны жүзеге асыру.

Есеп көрсетуі бойынша, 1 кг силикатта реакция процесінде 8,5 млн. ккал жылу энергиясын бөледі, 1 мың.т мазуты жаққанға тең. Егер нақты тізбекті физико-химиялық реакциясын бар екені дәлелденсе, онда энергия қарапайым құрылымды жылу алмасу контуры көмегімен халық шаруашылығының барлық саласында кеңінен қолданылуы мүмкін.

Энергетикада силикатты энергоагрегаттар ЖЭС қазындығы мен ірі қазындықтардың орнына орнатылады. Бұл жаңа экологияляқ таза отын түрі әсіресе ЖЭС және қазандықтар үшін жарамды.

Қазіргі кезде желдің, күннің, кіші өзендердің, термиялық жерасты суының, биомассаның және басқада таралу көздерінің энергиясын пайдаланатын дәстүрлі емес энергетика дәстүрлі энергетикамен салыстырғандағы меншікті капитал салымы жоғары. Алайда органикалық отын бағасының өсуіне және қоғамның шектелуіне байланысты қоршаған ортаға бағытталған дәстүрлі емес энергияның тиімділігі жоғарылайды, ал оның пайда болуы энергияның жинақталуына маңызды бағыт болып табылады.