dek_lektsii / Дәріс 4

Дәріс 4

ЖАҢАРАТЫН ЖӘНЕ ЖАҢАРМАЙТЫН ЭНЕРГИЯ КӨЗДЕРІНІҢ РЕСУРСТАРЫ.

2.1 НВИЭ және ВИЭ қолдану бағытының негізгі бағыттары, түрлері.

Алынған мәліметтерге сәйкес энергияның төрт түрі болады: жылулық, химиялық, механикалық және жарықтық. Әрбір энергия түріне сәйкес осы энергия түрінің табиғи көзі және соңғы энергияның өндірісінің негізгі бағыттары немесе оның түрлену нәтижелері көрсетілген (2.1. кесте).

Органикалық отын қоры мен өзендердің гидравликалық энергиясының ресурстары бойынша НВИЭ ресурстарын келесі түрлерге бөлген жөн:

Потенциальды ресурстар – адамды қоршаған ортаның жалпы энергия мөлшері, практикалық қолдануда қол жетімді.

Техникалық жүзеге асатын ресурстар – потенциалды ресурстардың қоршаған ортаға белгілі бір зиянынсыз қазіргі технологияларды пайдалану арқылы практикалық мақсатта қолданылатын бөлігі.

Экономикалық қол жетімді ресурстар – техникалық жүзеге асатын ресурстардың ұқсас технологияларға бәсекеге қабілетті және қаржылай, материалды және еңбек ресурстарымен қамтамассыз етілген бөлігі.

НВИЭ потенциальды ресурстары бір жылдық энергетикалық эквивалентті есептеулері Жер қыртысындағы отынның барлық түрлерінің суммарлы қорлаынан асып кететіндей үлкен. ВИЭ потенциалдық ресурстарының ең көп бөлігі күн энергиясына байланысты. Бұл ресурстар кему ретімен келесі ретте орналасады: атмосфераның жоғарғы шекарасы – Жер беті – Әлемдік мұхит беті – жер беті.атмосфера бетімен салыттырғанда күн радиациясының әлсіреуі 3,8 есе болады.

Қазіргі кезде адамзат негізінен күн энергиясының потенциалды ресурстарының тек бір, яғни, жер бетіне жеткен бөлігін пайдаланады.

НВИЭ техникалық жүзеге асатын және экономикалық қол жетімді ресурстарына қатысты қазіргі кезде толық ақпараттар мен берік деректер жоқ. Сонымен қатар қазіргі зерттеулеркелесі белгілер бойынша НВИЭ қолданудағы техникалық жүзеге асатын барлық белгілі технологиясын бөлуге мүмкіндік береді:

1. Қазіргі кезде экономикалық қол жетімді;

2. Жақын болашақта (15-20 жыл) экономикалық қол жетімді;

3. Алыс емес болашақта (30-40 жыл) экономикалық қол жетімді;

4. Алыс болашақта (40-50 жыл) экономикалық нәтижелік қиындық тудырады немесе мүмкін болады

НВИЭ қолданудағы негізгі бағыттар мен технологиялар 2.2. кестеде көрсетілген.

Қолдану технологиясын меңгеру мерзімінің нәтижелігіне, энергетикалық қондырғының түрі мен қолдану аймағына байланысты ВИЭ келесі түрлерге бөледі:

Қазіргі уақытта экономикалық қол жетімді:

1. Әлсіз күн жылытуына арналған күн жылумен қамту жүйесі және маусымдық жүзу бассейндерін сумен қамтуға және жылытуға арналған қарапайым жалпақ күн коллекторлары бар белсенді жүйелер;

2. Автономды тұтынушыларды энергиямен қамту үшін (микроэлектронды және радионавигационды аппараттарды қуаттандыру үшін), ғарыштық ұшу аппараттарфн стационарлы энергиямен қамту үшін күн энергиясын фотоэлектрикалық түрлендіру.

3. Жанғыш жаңаратын энергоресурстар (биомассалар мен қалдықтар).

4. ГеоТЭС.

5. Жел энергетикасы (негізінен автономды тұтынушыларды энергиямен қамтамассыздандыру үшін).

6. Өзендердің гидравликалық энергиясы.

Жақын болашақта (15-20 жыл) экономикалық қол жетімді:

1. Энергожүйелерде жұмыс жасауға арналған мұнара типті СЭС (отынды ішкі термохимиялық өңдеуі бар қосылған СТЭС және СТЭС).

2. Жыл бойы ыстық сумен қамтитын және жылытатын, тәуліктік айналым жасайын және түнгі уақытта электр жытытуы бар СТЭС жүйесі.

3. Күн ауажылытқышы бар СТС жүйелері (әлсіз жылыту әдістерімен байланысатын ғимараттар мен құрылыстарды жылыту үшін және ауылшаруашылық өнімдері мен технологиялық шикі заттарды кептіру үшін).

4. Стационары энергиямен қамту үшін ФЭП.

5. ВЭС-ке арналған ірі жел агрегаттары.

6. Ағынды электростанциялар (ПЭС).

Алыс емес (30-40 жыл) болашақта экономикалық қол жетімді:

1. Басқа энергия көздерімен бірге жұмыс жасайтын СЭС.

2. Тәуліктік және апталық айналымда болатын және жылунасостық қондырғылары бар СТС.

3. Салқынмен қамту және ауаны кондиционирлеуге арналған СТС.

4. Ғарыштық технологиялар мен ашық ғарыш кеңістігіндегі жұмыстарды энергиямен қамтамассыз ету үшін қолданылатын кіші СКЭС.

5. Әлемдік мұхит энергиясы.

Экономикалық нәтижелік алыс болашақта (40-50жылдан аса) қиындық тудырады немесе болуы мүмкін:

1. Автономды СЭС.

2. Маусымдық шоғырлауы бар СТС.

3. Энергожүйедегі жұмысқа арналған ФЭП.

4. Жерге орналастырылған объектілердің энергия жинақтауға арналған ірі СКЭС.

2.2 кесте

НВИЭ қолданудағы негізгі бағыттар мен технологиялар

№ п/ п

Қолдану технологиясы, НВИЭ энергетикалық қондырғысының түрі немесе қолдану аясы

Меңгеру мерзімі бойынша нәтижелік категориясы

I

II

III

IV

1

2

3

4

5

6

Күн энергетикасы

1.күн жылуэнергетикалық қондырғылары

- мұнара типті СЭС (энергожүйесіндегі жұмыстар)

-

+

+

+

- қиылысқан СТЭС

- отынды ішкіайналымды термохимиялық өңдеуі бар СТЭС

-

+

+

+

- ГЭС, ГАЭС, ауашоғырлағыш ЭС немесе ГеоТЭС-пен бірге жсайтын СЭС

-

-

+

+

- Автономды СЭС

-

-

-

+

Модультипті СЭС (автономдыэнергия жинақтау)

- параболды концентраторлы немесе жұмыс денесінің жоғары параметрлі (500°С аса)

-

-

+

+

- параболдыцилиндірлі концентраторлы және жұмыс денесінің орташа параметрі

-

-

+

+

-жалпақ күн коллекторы бар немесе аз қайнайтын жұмыс денесі

-

-

-

+

СТС жүйесі

Әлсіз күн қыздыруының жүйесі

+

+

+

+

2. қарапайым жалпақ күн коллекторы бар активті СТС жүйесі

- маусымдық ыстық сумен қамту - жүзу бассейінін жылыту үшін

+ +

+ +

+ +

+ +

3. жетілдірілген күн коллекторлары бар белсенді СТС жүйесі (селективті жабыны бар, вакуумдалған және фокусталған)

- жыл сайынғы ыстық сумен қамтуды жылыту - қиылысқан күн-отыны

+

+

+

- түнгі мезгілде тәуліктік шоғырлау мен электржылытумен (электроэнергияға екі қойылымды тариф қойылған соң)

-

+

+

+

- тәуліктік немесе апталық шоғырлау мен жылунасосты қондырғылар

-

-

+

+

Маусымдық шоғырланумен

-

-

-

+

Күн тоғандарымен бірге

-

-

-

+

Салқынмен қамтамассыз ету және ауаны кондиционерлеу

Адсорбциондысалқындату қондырғылары

-

-

+

+

Қысқы уақытта жылу бөлетін және жазғы уақытта салқын шығаратын қиылысқан қондырғылар

—

+

+

4. Күнмен ауажылытқышы бар СТС жүйесі

Жылытудың енжар әдістерін пайдалану арқылы ғимараттар мен құрылыстарды жылыту

—

+

+

+

Ауылшаруашылық өнімдері мен технологиялық шикі заттарды кептіруге арналған

-

+

+

+

ФЭП Автономды тұтынушыларды энеригиямен қамту

Микроэлектронды құрылғыларды қуаттандыру көздері

+

+

+

+

Радионавигациялы құрылғыларды қуаттандыратын төменвольтты энергиякөздері

+

+

+

+

Стационарлы энергиямен қамту

-

+

+

+

Энергия жүйелеріндегі жұмыс үшін

-

-

-

+

Күн сәулесін рационалды өолдану

Архитектурлы-жобалау шешімдері есебінде

+

+

+

+

Жазғы уақытта сағат тілін [in есебімен ауыстыру

+

+

+

+

Сәуле өткіш жырықтар есебінде

+

+

+

Талшықты-оптикалық сәуле өтуді енгізу есебінде

-

-

+

+

СКЭС және қондырғылары

Ғарыштық ұшу аппараттарын стационарлы энергиямен қамтуға арналған ФЭП қолдану

+

+

+

+

Жер бетінің белгілі бір бөлігін жарықтандыруға арналған орбитальді қондырғылар

-

+

+

+

Ғарыштық технологиялар мен ашық ғарыш кеңістігіндегі жұмыстарды энергиямен қамтамассыз ету үшін қолданылатын кіші СКЭС

-

-

+

+

Жер беті объектілерін энергиямен қамтитын ірі СКЭП

-

-

-

+

Жанғыш жаңартылатын энергоресурстар

I. құрғақ биомасса

Жағу

+

+

+

+

Газификация және газогенераторларды жасау

-

+

+

+

Гидролиз және дистилляция

-

-

+

+

1 Гиролиз

-

-

-

+

Ылғалды биомасса

Қабықтарды, қиқымдарын және ағаш қалдықтарын пресстеу арқылы брекеттеу

+

+

+

+

Анаэробты ашыту

-

+

+

+

-

Ашыту және дистилляция

-

-

+

+

III. Органикалық қалдықтар

Қала қоқысын жағу

+

+

+

+

Органикалық қалдықтарды анаэробты ашыту

+

+

+

+

-

Жердің терең жылуы

ГеоТЭС

ИарогидротермальдыГеоТЭС

+

+

+

+

ПЦС-і бар қиылысқан ТЭС

+

+

+

ПЦС-і бар күн-геотермальды қиылысқан ТЭС

-

+

ПЦС-і бар ГеоТЭС

-

-

+

+

Петрогеотермальді ТЭС

-

+

+

Аз қайнайтын жұмыс денесі барГеоТЭС

-

-

+

Жел энергетикасы. Автономды тұтынушыларды энергиямен қамтитын желагрегаттары.

Горизонталь осі бар кіші желагрегаты

+

+

+

+

Вертикаль осі бар кіші желагрегаты

+

+

+

I. ВЭС арналған ірі желагрегаттары

Горизонталь осі бар

-

-

-

+

Вертикаль осі бар жәневертикаль қалақтары Өзендердің гидравликалық энергиясы

+

+

Әдеттегі ірі ГЭС

+

+

+

+

ГАЭС

+

+

+

+

Әлемдік мұхит энергиясы

Термоградиентті ОТЭС

-

-

-

+

АрктикалықтермоградиенттіТЭС

-

+

+

ПЭС

Соның ішінде тұтынушымен бірге жұмыс жасайтын ПЭС

-

+

+

+

Мұхит ағындарын пайдалану

-

-

-

+

Толқындық энергетикалық қондырғылар

-

+

+

+

Жағаға соғатын толқын энергиясын пайдалану

-

-

+

+

Тұздалу градиенттерін пайдалану

-

-

-

+