Альтернативті энергия көздері | Скачать Реферат

Көлік техникасы және
логистикалық жүйелер
кафедрасы

РЕФЕРАТ
пәні: Көлік техникасын қолдану негіздері
тақырыбы: Альтернативті энергия көздері

Қабылдаған
Жаркенов Н. Б.
2017ж
Орындаған ОП-14-1 студенті
Макабаев Ж. К.
Қабылдаған
Жаркенов Н. Б.
2017ж
Орындаған ОП-14-1 студенті
Макабаев Ж. К.

(бағасы)

Қарағанды 2017

Мазмұны:

Кіріспе … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .

1.
Күн энергиясы … … … … … … .. … … … … … … … … … … … … … … … …
4
2.
Жел энергиясы … … … … … … .. … … … … … … … … … … … … … … … ..
6
3.
Гидроэнергетика … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .
8
4.
Биоэнергетика … … … … … .. … … … … … … … … … … … … … … … … …
9

Қорытынды … … … … … … .. … … … … … … … … … … … … … … … … …

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі … … … … … … … . … … … … … … …

Кіріспе

Энергияның физикалық түсүнігін басқа, экономикалық, техникалық, саяси, экологиялық және тағы басқа да түсініктері бар. Адамзатқа энергия қажет және жыл сайын оның қажеттілігі артуда. Бірақ дәстүрлі табиғи отындардың (мұнай, газ, көмір т.б.) қоры шексіз емес. Көбейткіш-реакторларда плутонийді пайда қылатын уран мен торий-ядролық отындардың де қоры шексіз емес.Термоядерлық отынның — сутегінің қоры шексіз болғанымен, бірақ адамның басқаруымен жүретін термоядерлық реакциялар жүзеге асырылған жоқ және де қашан жүзеге асырылатыны белгісіз.
Қазіргі кезде әлемде энергия тапшылығы байқалуда. Бұрыннан пайдаланып келе жатқан көмір, мұнай, табиғи газ сияқты энергия көздерінің сарқылуы немесе қорының азаюы, қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерінің күн санап артуы адамдарды бей-жай қалдырмады. Бүкіл әлем Энергия тапшылығынан құтылып, қоршаған ортаны ластамайтын альтернативті энергия көздеріне қол жеткізуге кірісіп кетті. Электр энергетикасын қалпына келтіру мәселесі — бұл қауіпсіздік мәселесі, әрі еліміздің болашағы электр энергетикасы мен инфрақұрылымның даму деңгейімен байланысты болып отыр. Бірінші кезекте мемлекеттің бәсекеге қабілеттілігінің стратегиялық міндеті шешілуде, мемлекеттің өзінде инвестициялар жасалып, жұмыс орындары пайда болуы тиіс. Электр энергетикасын дамыту экономиканың өзге салаларын дамытуға мұрындық болмақ, қажетті бастапқы энергия ресурстарының, бірінші кезекте арзан көмірдің барлығын ескерер болсақ, елімізде энергия сыйымдылығы аз, экспортқа бағытталған өндірістердің дамуына ықпал етпек. Альтернативті энергия көздерін пайдалану орталықтандырылған энергиямен жабдықтау жүйесіне нақты балама, әсіресе электр энергиясының тапшылығын көріп отырған алыс аудандарға тиімді болмақ. 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.

1. Күн энергиясы
Күн энергиясы — шешуші экологиялық факторлардың бірі. Атап айтқанда жарық жерде өмір сүретіндердің барлығына дерлігін фотосинтез арқылы энергиямен және құнарлы заттармен қамтамасыз етеді. Тірі ағзалар үшін сөуле толқынының ұзындығы, оның қарқындылығы және сәулелендірудің ұзақтығы қажет. Күн сөулесінің спектрі үш аймаққа бөлінеді, олар: ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл сәуле шығару аймағы. Қазақстан республикасы үшін алып айтқанда бізге қуат боларлық энергия көздері көп. Мысалы күн энергиясын пайдалануға толық мүмкіндігіміз бар. Оңтүстік облыстарда бір жылдың ішінде 180-250 рет күн ашық болып, орташа температура 370С құрайды. Бұл дегеніңіз біз үшін, ең тұрақты, ең арзан, таусылмайтын энергия көзі күн сәулесінің энергиясы болмақ деген сөз. Күн сәулелерін шоғырландырып, оларды кремний батериясына бағыттау жарық сәулесін өзгертіп, электр энергиясына айналдырады.
Халық шаруашылығы, металлургия, ауылшаруашылық, энергетика саласында күн энергиясын пайдалануға болады. Қытайда 18 қабаттан тұратын, тек қана күннен қуат алатын ғимарат былтыр қолданысқа берілді, әрине, мұндай жағдайды бізде де жасауға болады. Себебі, жер температурасының жылуы Батыс елдерін айтпағанның өзінде, Қазақстан және Ресей секілді миниралды ресурстарға бай елдердің де табиғатына әсер етіп отыр. Қысқасын айтқанда, күн сәулесі — сарқылмас болашақтың энергиясы. Күн энергиясын пайдалануға бізде қолайлы жағдай бар. Қазақстанда күн энергиясын, қайтарымды қуат көздерін дамытуға толықтай негіз бар.
Географиялық, күн сәулесінің түсу мерзімі мен ұзақтығы жағынан да мүмкіндіктер жеткілікті. Әсіресе еліміздің оңтүстік аймағына энергияның осы балама көзін пайдаланған әлдеқайда ұтымды болар еді. Стэнфорд университетінің бір топ ғалымдары, күн энергиясын электроэнергияға жарататын құрылғының жаңа типін қоғам көпшілігінің назарына ұсынды. Жаңа күн түрлендіргішінің прототипі былай жұмыс істейді: күн сәулесі электрондарды қоздырады, ал, жылу бұл электрондар вакуум арқылы басқа электродқа секіріп шығуына итермейледі. Сөйтіп, электроқуат пайда болады. Конструкция, сондай-ақ, артық жылуды бу қозғалтқышына жібереді де, күн энергиясының 50% электроқуатқа жаратады. Мұндай көрсеткіштер, қазірде қолданып жүрген, күн батареялардың көрсеткшінен екі есе артық. Кремний күн батареяларының басым бөлігі, батареяға түсіп тұратын, күн сәулесінің 20 пайызын ғана электроқуатқа жаратады. Күн энергиясын пайдаланудың мұндай тиімсізділігін оңай түсіндіруге болады. Батареяның белсенді элементтері тек белгілі бір алабтың күн спектрін сезеді. Фотондардың бұл алабқа сәйкес келмегендігі, электроэнергиясының емес, жылу энергиясының пайда болуына ықпал етеді. Сөйтіп, потенциалды энергияның көбі текке кетеді. Қисынсыз шығындарды болдырмау үшін, күн энергиясының бірнеше спектрін пайдаға жарата алатын құрылғыны жасап көруге болады. Нақты шешім — бұл көпқабатты күн батареяларын ойлап табу. Мұндай батареялармен күн энергиясының 40 пайызын түрлендіруге болады. Бірақ, шынына келетін болсақ, мұндай қондырғылар, кәдімгілерге қарағанда, едәуір қымбат болмақ.
Жылу және күн энергиясының түрлендіру принциптері әртүрлі, сондықтан олар бір мезетте электроқуатқа айналмайды. Неғұрлым температура жоғары болса, соғұрлым жылу энергиясының түрлендірілуі тиімді болады. Ал, жоғары температуралар күн батареяларын құртып тастайды.
Үнемі қатарлас жүретін, бұл электроқуат көздерінің пайдасын бір мезетте іске жарату үшін, Стенфорд университетінің зерттеушілері термоэмиссиялық түрлендіргішіне назарын аударды. Оның жұмысы термоэлектрондық эмиссияның әсерінде негізделеді. Қондырғының құрамында, шағын аралықпен бөлінген, екі электрод бар.
Катод жылынғанда (жиі жағдайда катодты цезийден жасайды) оның электрондары қоздырылады да, бос кеңістікті секіріп өтіп анодқа секіріп шығады. Нәтижесінде, сыртқы тізбегінде электрикалық тоқ пайда болады. Мұндай түрлендіру жоғары температураларда орын алады. Цезийдің әсерінен. Стенфорд тобы катодты жасау үшін, цезийді емес, тек жылумен ғана емес, жарықпен де жұмыс жасайтын, жартылай өткізгіш материалдан шығарылған тілімшені пайдаланды. Осының арқасында, түрлендіруге әкеле алатын, температуралар біршама төмендеді. Прототиптен өнеркәсіптік үлгісіне дейін жету үшін құрылғы ұзақ жол өту керек екенін, жоба авторлары жақсы түсінеді. Бірақ, қазірдің өзінде мұндай батареялардың болашағы бар деуге болады.

2. Жел энергиясы
Жел энергиясын механикалық, жылу немесе электр энергиясына түрлендірудің теориялық негіздерін, әдістері мен техникалық құралдарын жасаумен айналысатын энергетиканың саласы.
Ол жел энергиясын халық шаруашылығына ұтымды пайдалану мүмкіндіктерін қарастырады.
Қазақстанда жел күшімен алынатын электр энергиясы қуатын кеңінен және мол өндіруге болады. Республикамыздың барлық өңірлерінде жел қуаты жеткілікті.
Жел энергиясының басқа энергия көздерінен экологиялық және экономикалық артықшылықтары көп. Жел энергетикасы қондырғыларының технологиясын жетілдіру арқылы оның тиімділігін арттыруға болады.
Жел энергиясын тұрақты пайдалану үшін жел энергетикасы қондырғыларын басқа энергия көздерімен кешенді түрде ұштастыру қажет.
Республиканың шығыс, оңтүстік шығыс, оңтүстік аймақтарында су электр стансалары мен жел электр стансаларын біріктіріп электр энергиясын өндіру өте тиімді.
Қыс айларында жел күші көбейсе, жаз айларында азаяды, ал су керісінше, қыс айларында азайса, жаз айларында көбейеді. Сөйтіп, энергия өндіруді біршама тұрақтандыруға болады. Алматы облысының Қытаймен шекаралас аймағындағы 40-ендікте, Еуразия мегабассейніндегі орасан зор ауа массасының көлемі ауысатын — Орталық Азиядағы жел полюсі деп аталатын Жетісу қақпасындағы желдің қуаты мол. Ол екі таудың ең тар жеріндегі (ені 10 — 12 км, ұзындығы 80 км) табиғи аэродинамикалық құбыр болып табылады. Қақпа Қазақстанның Балқаш — Алакөл ойпатын Қытайдың Ебінұр ойпатымен жалғастырады. Осы жердегі жел ерекшеліктерін зерттеу нәтижесінде оның электр энергиясын өндіруге өте тиімді екені анықталды. Қыс кезінде желдің соғатын бағыты оңтүстік, оңтүстік-шығыстан болса, жаз айларында солтүстік, солтүстік-батыстан соғады. Желдің орташа жылдамдығы 6,8 — 7,8 мс, ал жел электр стансалары 4 — 5 мс-тен бастап энергия бере бастайды. Желдің қарама-қарсы бағытқа өзгеруі сирек болуына байланысты мұнда турбиналы ротор типті жел қондырғысын орнату тиімді. Желдің жалпы қуаты 5000 МВт-тан астам деп болжануда. Бұл өте зор энергия көзі, әрі көмір мен мұнайды, газды үнемдеуге, сонымен қатар қоршаған ортаны ластанудан сақтап қалуға мүмкіндік береді. Жел қозғалысының энергиясы жел жылдамдығының үшінші дәрежесіне пропорционал. Бірақ, идеалды құрылғының көмегіменде бұл энергияны толығымен электр энергиясына айналдыруға мүмкіндік жоқ. Жел қозғалысының энергиясын пайдалы қолдану коэффициенті(ПҚК), теориялық есептеулер бойынша 59,3% құрайды. Басылымға шыққан мәліміттер бойынша, практикада жел энергиясының ең үлкен ПҚК-і реалды жел агрегатында жуықтап алғанда 50% жақын болады, бірақ бұл тек қана проектіде қарастырылған желдің оптималды жылдамдықтарында ғана. Одан басқа, жел қозғалысының энергиясының бір бөлігі механикалық энергия электр энергиясына түрленген кезде жоғалады, оның ПӘК-і 75-95%. Осының барлығын ескере отырып, реалды агрегат проектіде қарастырылған тұрақты жылдамдықтар диапозонында жұмыс істесе ғана, желдік агрегаттың меншікті электрлік қуаты жел қозғалысының қуатының 30-40%-ын құрайды. Бірақ кей-бір кезде, желдің жылдамдығы есептелген жылдамдықтардың шектерінен шығып кетеді. Бір жағдайда желдің жылдамдығы тым төмен болады, бұл жағдай да жел агрегаты жұмыс істей алмайды. Екінші жағдайда желдің жылдамдығы тым көп болады, бұл жағдайда агрегат істен шығып қалмау үшін оны тоқтатуға тура келеді. Егер желдің жылдамдығы номиналды жылдамдықтың мәнінен асса, генератордың номиналды қуатынан аспау үшін, желдің механикалық энергиясының барлығы қолданылмайды. Осы фактілердің барлығын ескере отырып жыл бойындағы электр энергиясының меншікіті шығарылуы жел энергиясының 15-30% -ын … жалғасы