Электр энергиясын өндүрүүнүн салттуу жана альтернативалуу жолдору

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Учурда адамзат электр энергиясын өндүрүүнүн бардык мүмкүн болгон жолдорун колдонууда. Бул ресурстун маанисин ашыкча баалоо кыйын. Ал эми аны керектөө күн сайын өсүүдө. Ушул себептен улам электр энергиясын өндүрүүнүн салттуу эмес ыкмаларына көбүрөөк көңүл бурулууда. Ошол эле учурда бул булактар өнүгүүнүн азыркы этабында жер калкынын керектөөлөрүн толук канааттандыра албайт. Бул макалада электр энергиясын өндүрүүнүн негизги салттуу жана альтернативалуу жолдору кыскача каралат.

Электр энергиясын ТЭЦтен алуу

Электр энергиясын өндүрүүнүн бул ыкмасы эң кеңири таралган. Мисалы, Россия Федерациясында жылуулук булактары керектүү ресурстун бүтүндөй генерациясынын дээрлик 80% түзөт. Жылдар өтөтэкологдор мындай инженердик курулуштардын айлана-чөйрөгө жана адамдардын ден соолугуна тийгизген терс таасири жөнүндө иш жүзүндө кыйкырып жатышат, бирок өткөн кылымдын орто ченинде курулган станциялар (ал тургай революцияга чейинкилер) калктуу шаарларды жана ири өнөр жай ишканаларын электр энергиясы менен камсыз кылууну улантууда.

Жылуулук булактары - электр энергиясын өндүрүүнүн салттуу ыкмалары. Мына азыр уч-терт жылдын ичинде продукция чыгаруу боюнча рейтингде алдыцкы орунду ээлеп келатат. Ал эми бул электр энергиясын өндүрүүнүн альтернативдүү ыкмаларынын тез өнүгүп жаткандыгына карабастан.

Бардык инженердик долбоорлордун ичинен структуранын өзгөчө түрү айырмаланат. Бул ЖЭБ, алардын кошумча функциясы жарандардын үйлөрүн жана батирлерин жылуулук менен камсыз кылуу болуп саналат. Эксперттердин айтымында, мындай электр станцияларынын эффективдүүлүгү өтө төмөн жана өндүрүлгөн ресурсту алыскы аралыктарга берүү чоң жоготууларга алып келет.

Энергияны өндүрүү төмөндөгүдөй жүргүзүлөт. Катуу, суюк же газ түрүндөгү отун күйүп, казандагы сууну олуттуу температурага чейин ысытат. Буунун күчү турбинанын калпактарын айдап, турбинанын генераторунун роторун айлантып, электр энергиясын өндүрөт.

ГЭС - электр энергиясын өндүрүүнүн келечектүү жолу

Россия империясында суу энергиясын электр энергиясына айландырууга арналган татаал инженердик курулуштар курула баштаган. Андан бери көп жылдар өттү, бул булак дагы деле активдүү.колдонулган. СССРди индустриалдаштыруу жылдарында (1930-ж.) бүткүл өлкө боюнча гигант ГЭСтери өскөн. Бул гиганттарды курууга (бир гана Запорожье ГЭСинин баасы бар!) жаш жана алсыз елкенун бардык кучу жумшалган. Ошол жылдардагы инженердик курулуштар дагы эле иштеп жатат жана электр энергиясын бир топ көлөмдө иштеп чыгат.

Учурда мамлекет электр энергиясын өндүрүүнүн «жашыл» жолдорун өнүктүрүүгө ставка коюп жатат. Ошондуктан республика боюнча заманбап жана абдан өндүрүмдүү ГЭСтердин курулушу активдүү каржыланууда. Дарыялардын чакан куймаларында орто объектилерди куруу стратегиясы өзүн толук актады. Мына ушундай станциялардын бири жакын жайгашкан чакан поселоктордун электр энергиясына болгон муктаждыгын толук канааттандыра алат. Бул улуттук масштабда улуттук экономиканын натыйжалуулугун жана өнөр жай товарларын өндүрүүчүлөрдүн ата мекендик атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн жогорулатууга алып келет.

Бул технологиянын кемчиликтери мындай объектилердин жогорку наркын жана өтө узак өзүн-өзү актоо мөөнөтүн камтыйт. Негизги чыгымдар дамбаны курууга жумшалат. Бирок имараттын өзүн (административдик жана машиналык имараттарды) тургузуу, сууну агызуучу түзүлүштү куруу жана башкалар керек. Конструкциянын параметрлери жана курамы көптөгөн факторлордон көз каранды: генераторлордун орнотулган кубаттуулугу жана суунун басымы, электр станциясынын тиби (плотина, канал, буруу, сактоо, толкун). Ири кеме жүрүүчү дарыялардагы ГЭСтерде балыктардын урук таштоочу жерлерге миграциясын камсыз кылуу үчүн татаал кеме жүрүүчү кулпулары жана каналдары бар.

Атомдук энергетика

Атомдук электр станциясы бүгүн эч кимди таң калтырбайт. Мындай объектилер кайра СССРде жигердүү тургузула баштаган. Демек, бул технология электр энергиясын өндүрүүнүн салттуу ыкмаларына таандык.

Атомдук электр станциялары Россияда гана эмес, жакынкы жана алыскы чет өлкөлөрдө дагы активдүү курулууда. Мисалы, Россиянын тамыры бар компания «Росатом» Беларусь Республикасында мындай булактын курулушун каржылайт. Айтмакчы, бул станция бул аймактагы биринчи станция болот.

Дүйнөнүн өзөктүк энергияга болгон мамилеси өтө эки ача. Мисалы, Германия тынч атомдон толук баш тартууну чечти. Бул Россия Федерациясы акыркы муундагы жаңы объектилерди курууга активдүү инвестиция салып жаткан учурда.

Окумуштуулар жердин түбүндө өзөктүк отундун кендери углеводород сырьёсунун (нефть жана газ) бардык запастарынан алда канча көп экендигин ишенимдүү аныкташты. Көмүр суутектерге болгон суроо-талаптын өсүшү алардын баасынын өсүшүнө алып келет. Мына ушундан улам атомдук энергетиканы өнүктүрүү өз натыйжасын берет.

Шамал энергиясы

Индустриалдык масштабдагы шамал энергетикасы салыштырмалуу жакында пайда болуп, электр энергиясын өндүрүүнүн салттуу эмес жолдорунун тизмесине кошулду. Жана бул абдан келечектүү технология. Ыктымалдуулуктун жогорку даражасы менен, алыскы келечекте шамал тегирмендери адамзат керектегендей электр энергиясын өндүрөт деп айтууга болот. Жана бул куру сөздөр эмес, анткени эң жөнөкөй баалоо боюнчаилимпоздор, жер бетиндеги жалпы шамалдын күчү бардык суу ресурстарынын күчүнөн кеминде жүз эсе чоң.

Негизги көйгөй - аба агымынын ыраатсыздыгы, бул энергия өндүрүүнү болжолдоону кыйындатат. Россиянын кеңири аймагында шамал тынымсыз согуп турат. Ал эми бул түгөнгүс ресурсту эффективдүү жана сарамжалдуу пайдаланууну үйрөнсөң, анда оор өнөр жайдын жана өлкөнүн калкынын бардык керектөөлөрүн ашыкча канааттандыра аласың.

Шамал энергиясын пайдалануунун ачык-айкын пайдасына карабастан, шамал электр станциялары иштеп чыккан электр энергиясынын көлөмү жалпы көлөмдүн бир пайызынан ашпайт. Бул максаттар үчүн жабдуулар абдан кымбат, мындан тышкары, мындай объектилер бардык эле аймактарда натыйжалуу боло бербейт, ал эми электр энергиясын алыскы аралыктарга ташуу чоң жоготууларга алып келет.

Геотермалдык энергия

Геотермалдык булактардын өнүгүшү электр энергиясын өндүрүүнүн альтернативалуу ыкмаларын өнүктүрүү тарыхында жаңы этапты белгиледи.

Энергияны иштеп чыгуу принциби – жер астындагы булактан генератордук турбинанын кабактарына ысык суу буусунун кинетикалык жана потенциалдык энергиясын берүү, ал айлануу кыймылы аркылуу ток чыгарат. Теориялык жактан алганда, жер кыртышынын бетиндеги жана тереңдиктеги температура айырмасы ар кандай аймакка мүнөздүү. Бирок, ал, адатта, минималдуу болуп саналат жана электр энергиясын өндүрүү үчүн аны колдонуу мүмкүн эмес. Мындай станцияларды куруу-да гана акталатбиздин планетанын айрым аймактары (сейсмикалык активдүү). Исландия бул ыкманы өнүктүрүүдө пионер болуп саналат. Бул максаттарга Россиянын Камчаткасынын жерлери да пайдаланылышы мүмкүн.

Энергияны алуу принциби төмөнкүдөй. Жер астынан ысык суу бетине чыгат. Бул жерде басым бир топ төмөн, бул сууну кайнатып жиберет. Бөлүнгөн буу трубопровод аркылуу багытталып, генератор турбиналарынын кабактарын айлантат. Электр энергиясын өндүрүүнүн бул заманбап ыкмасынын келечегин алдын ала айтуу кыйын. Балким, мындай станциялар Россия Федерациясынын аймагында массалык түрдө курулат же балким, бул идея убакыттын өтүшү менен өчүп, эч кимдин эсинде калбайт.

Океандын жылуулук энергиясын өнүктүрүү

Дүйнөлүк океандар масштабы боюнча укмуштуудай. Адистер анда топтолгон жылуулук энергиясынын болжолдуу эсебин да бере алышпайт. Бир нерсе айкын - ресурстардын эбегейсиз көлөмү пайдаланылбай калууда. Азыркы учурда океан сууларынын жылуулук энергиясын агымга айландыруучу электр станцияларынын прототиптери курулган. Бирок, бул пилоттук долбоорлор жана энергиянын бул чөйрөсү мындан ары да өнүгөт деген ишеним жок.

Электр энергетика тармагынын кызматында агым

Эбдин жана агымдын кубаттуу күчүн баалуу туундуларга айландыруу - электр энергиясын өндүрүүнүн жаңы жолу. Бул кубулуштардын табияты азыр белгилүү жана биздин ата-бабаларыбыздын арасында пайда болгон урматтуу коркуу сезимин туудурбайт. Бул магнит талаасынын таасири менен шартталганпланетанын ишенимдүү спутниги - Ай.

Суунун эң көрүнүктүү агымы деңиздердин жана океандардын тайыз сууларында, ошондой эле дарыялардын нугунда байкалат.

Чындыгында натыйжа берген биринчи станция 1913-жылы Улуу Британияда Ливерпулдун жанында курулган. Ошондон бери көптөгөн өлкөлөр тажрыйбаны кайталаганга аракет кылышты, бирок акырында алар ар кандай себептерден улам бул ишканадан баш тартышты.

Күн энергиясы

Чындыгында бардык табигый казылып алынуучу отундар миллиондогон жылдар мурда күн нурунун катышуусу менен жана таасири астында пайда болгон. Ошентип, адамзат күндөн алынган продуктуларды көптөн бери жана активдүү колдонгон деп айта алабыз. Чындыгында биз дарыялардын, көлдөрдүн болушуна суунун айлануусун камсыз кылган бул түгөнгүс булакка милдеттүүбүз. Бирок, бул заманбап күн энергиясы дегенди билдирбейт. Салыштырмалуу жакында эле окумуштуулар атайын батарейкаларды иштеп чыгууга жана чыгарууга жетишти. Күн нуру алардын бетине тийгенде электр энергиясын иштеп чыгарышат. Бул технология электр энергиясын өндүрүүнүн альтернативдүү жолун билдирет.

Күн, балким, учурда белгилүү болгон эң күчтүү булак. Үч күндүн ичинде Жер планетасы бардык чалгындалган жана жылуулук ресурстарынын бардык түрлөрүнүн потенциалдуу кендеринде жок энергияны алат. Бирок бул энергиянын 1/3 бөлүгү гана жер кыртышынын бетине жетет жана анын басымдуу бөлүгү атмосферада чачырап кетет. Бирок биз эбегейсиз көлөмдөр жөнүндө айтып жатабыз. Адистердин айтымында, бир чакан суу сактагычбир кыйла чоң ТЭЦ сыяктуу көп энергия алат.

Дүйнөдө күн нурунун энергиясын буу өндүрүү үчүн колдонгон установкалар бар. Ал генераторду иштетип, электр энергиясын иштеп чыгат. Бирок, мындай орнотуулар өтө сейрек кездешет.

Электр энергиясы кандай принцип боюнча өндүрүлгөнүнө карабастан, орнотуу коллектор менен жабдылышы керек - күн нурун топтоо үчүн түзүлүш. Албетте, көптөр күн панелдерин өз көздөрү менен көрүшкөн. Алар кара айнектин астында калган окшойт. Көрсө, мындай каптоо эң жөнөкөй коллектор экен. Анын иштөө принциби кара тунук материал күндүн нурларын өткөрүп, бирок инфракызыл жана ультра кызгылт көк нурланууну кечеңдетип, чагылдыра турганына негизделген. Батареянын ичинде жумушчу заты бар түтүктөр бар. Термикалык нурлануу караңгы пленка аркылуу өтпөгөндүктөн, жумушчу суюктуктардын температурасы айлана-чөйрөнүн температурасынан бир топ жогору. Белгилей кетчү нерсе, мындай чечимдер тропикалык кеңдикте гана эффективдүү иштейт, мында күндөн кийин коллекторду буруунун кереги жок.

Каптын дагы бир түрү - ойгон күзгү. Мындай жабдуулар абдан кымбат чечим болуп саналат, ошондуктан, ал кеңири колдонууну тапкан эмес. Мындай коллектор Цельсий боюнча үч миң градуска чейин ысытууну камсыздай алат.

Бул багыт тез өнүгүп жатат. Европада электр тармактарынан ажыратылган үйлөр менен эч кимди таң калтырбайсың. Бирок, өнөр жайлык масштабдаэлектр энергиясы бул ыкма менен өндүрүлгөн эмес. Мындай үйлөрдүн чатырларында күн батареялары жаркырап турат. Бул өтө шектүү инвестиция. Эң жакшы учурда, мындай жабдууларды орнотуу он жыл иштегенден кийин гана өзүн актайт.

Деңиз агымын колдонуу

Бул электр энергиясын өндүрүүнүн адаттан тыш ыкмасы. Океандын түндүк аймактарында жана түштүк (экватордук) температуранын айырмачылыгынан улам бүт көлөмдө күчтүү агымдар пайда болот. Турбина сууга чөмүлдүрүлсө, анда аны күчтүү ток айлантат. Мындай электростанциялардын иштешинин принцибинин негизи мына ушунда.

Бирок, бул энергия булагы учурда жигердүү колдонулбайт. Азырынча чечиле элек көптөгөн инженердик маселелер бар. Эксперименттик гана иштер жүргүзүлүүдө. Бул багытта эң активдүүсү британиялыктар. Жакынкы келечекте Великобританиянын жээктеринде электр станцияларынын колониялары пайда болушу мүмкүн, алардын пычактары деңиз агымдары менен кыймылга келтирилет.

Үйдө электр энергиясын алуунун жолдору

Электр энергиясын үйдөн да иштеп чыгууга болот. Ал эми бул маселеге олуттуу мамиле кылсаңыз, үй чарбасынын электр энергиясына болгон муктаждыгын да канааттандыра аласыз.

Биринчиден, электр энергиясын иштеп чыгуунун саналып өткөн айрым ыкмалары жеке чарбада кыйла колдонула тургандыгын белгилей кетүү керек. Ошентип, көптөгөн дыйкандар жана айыл чарбаларынын жөн эле ээлери өз участокторуна жел тегирмендерин орнотуп жатышат. Ошондой эле, күн батареяларын айыл үйлөрдүн чатырларынан көбүрөөк көрүүгө болот.

Башкалары барэлектр энергиясын өндүрүүнүн жолдору, бирок аларды иш жүзүндө колдонуу жөнүндө сөз болбойт. Бул көңүл ачуу үчүн же эксперимент үчүн.