17
Әлемдік тұтыну
0,01
Жоғарыда көрсетілген мәселелердің барлығын ескере отырып, осы
дипломдық жұмыстың мақсаты тұрмыстық үйдің құрастырма электр
жабдықтыру ету жүйесін басқаратын жүйені құру болып табылады.
Берілген дипломдық жұмыстың негізгі мақсаты: дәстүрлі емес электр
энергия көздерін пайдаланып тұрмыстық үйді электр энергиясымен
қамтамасыз ететін жүйені басқару жүйесін құру. Осы мақсатқа жету үшін
төмендегідей мәселелерді шешу керек:
электр энергиясымен қамтамасыз ететін жүйелерге аналитикалық
шолу жасау;
тұрмыстық үйді құрастырма электр жабдықтыру (ҚЭЖ) жүйенің
функционалды схемасын құру;
пайдаланылатын құрылғылардың параметрлерін есептеу;
құрастырма электр жабдықтыру жүйесі үшін аккумуляторлық
батареяның көлемін есептеп таңдау;
жел және күн потенциалын зерттеу амалдарын қарастыру және
формулаларын анықтау;
ҚЭЖ жүйесін басқару алгоритмі мен блок-схемасын жасау;
тұрғын үйдің найзағайдан қорғанысын жобалау;
ҚЭЖ жүйесі арқылы өндірілетін электр энергиясының 1кВт үшін
бағасын анықтау.
1 бөлім. Құрастырма электр жабдықтыру жүйесіне аналитикалық
шолу
1.1 Жел-энергетикалық станциясы
Жел энергетикасы — атмосферадағы ауа массаларының кинетикалық
энергиясын электр энергияға, механикалық энергияға, жылу энергиясына және
басқа да өндірістерде, шаруа қожалықтарда пайдалануға ыңғайлы энергия
18
түріне түрлендіретін энергетиканың бір саласы. Осы түрлендірулер келесідей
құрылғылардың көмегімен жүзеге асырылады: жел генераторы, жел диірмені,
желкен. Жел генераторлары ауа массасының кинетикалық энергиясын электр
энергияға айналдыру барысында отынды пайдаланбайды. Қуаты 1 МВт
болатын жел генераторы 20 жыл ішінде 29 мың тонна көмірді және 92 мың
баррел мұнайды үнемдеуге мүмкіндік береді.
Қазіргі таңда Қазақстанда өндірілетін электр энергияның көлемі тұтыну
электр энергиясынан төмен. Қазақстанның энергожүйесінің негізгі мәселесі
болып энергожүйелердің бір орталыққа бағынбауы есептеледі. Солтүстік және
батыс аймақтары біріккен Ресей энергожүйесімен байланысқан болса,
оңтүстік аймақ Орта Азиялық энергожүйемен байланысқан. Оңтүстік
аймақтарда электр энергиясының жетіспеушілігі байқалады. Өйткені осы
аймақта үлкен өндіріс орындары, үлкен қалалар: Алматы, Шымкент
орналасқан. 2-кестеде оңтүстік аймақтағы энергетикалық жетіспеушіліктер
көрсетілген.
1.1 кесте – Қазақстандағы энергетикалық жағдай
Мерзімі
2005
2010
Қажетті электр энергиясы , млрд. кВт.сағ
12,5
14,7
Жергілікті электр станциялардың өндіретін
электр энергиясы, млрд. КВт.сағ
7,75
7,7
Солтүстіктен тасымалданатын энергия көлемі,
млрд. кВт.сағ
3,5
7,0
Жетіспеушілік, млрд. кВт.сағ
1,25
0,0
Келесі маңызды мәселелердің бірі электроэнергетика объектілерінің
әсерінен қоршаған ортаға бөлінетін зиянды қалдықтардың көлемі жылдан
жылға өсіп келеді. Қазақстандағы электр станциялардан қоршаған ортаға
бөлінетін зиянды қалдықтардың концентрациясы халықаралық стандарттардан
бірнеше есе жоғары. Электр станциялардың атмосфераға бөлетін зиянды
қалдықтарының көлемі жылына 1 млн. Тоннадан асады, ал жалпы қоршаған
ортаға бөлінетін зиянды қалдықтардың көлемі жылына 11 млн. тоннадан
асады. Осы мәселелерді шешу үшін Қазақстан Республикасының Үкіметінің
№ 857 шешімімен арнайы бағдарлама қолға алынды. Осы бағдарлама
бойынша жел электр энергиясы арқылы өндірілетін электр энергиясының
көлемін 2015 жылы – жылдық өндіруден 0,6% -ға жеткізу, ал 2030 жылы –
2,7%-ға жеткізу көзделуде. Бұл шешім жел энергетикасының дамуына негіз
болады. Осы бағдарлама арқылы Қазақстандағы жел энергетикасының
дамуына ең тиімді аймақтар анықталды: Шелек коридоры, Жоңғар тауы,
Ерементау, Қордай, Жүзімдік және Форт-Шевченко. Бұл аймақтардың таңдалу
себебі: осы аймақтардағы желдің жылдық орташа жылдамдығының жоғары
болып, өте үлкен көлемде арқан электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді.
Үкіметтің ұсынған осы бағдарламасы оңтүстік және батыс аймақтардағы
19
электр энергиясының жетіспеушілігін жойып, солтүстік аймақта электр
энергиясының бағасын төмендеуіне әсер етеді.
Бір немесе бірнеше ауылдық аймақтарды энергиямен қамтамасыз ету
үшін жел электр станцияларының құрылуы осы ауылдық аймақтарда электр
энергиясының бағасын төмендетіп, элетр желілерде электр энергиясының
шығындалуын төмендетеді және телефон, интернет желілеріне қосылуды
жеңілдетеді. Осындай кішігірім желілердің жөндеу жұмыстары арзанға түседі,
жұмысшылар саны аз болады [6].
Қазақстан Республикасы өте үлкен жел ресурсына ие. Өзінің
географиялық орналасуына байланысты Қазақстан солтүстік жарты шардың
жел поясында орналасқан және Солтүстік-шығыс, оңтүстік –батыс
бағыттарында ауа массаларының қозғалысы өте жоғары. Қазақстанның
территориясының 50% бөлігінде желдің орташа жылдық жылдамдығы 4-5 м/с
жетеді. Кейбір аймақтарда желдің орташа жылдық жылдамдығы 6 м/с жетеді
және одан да жоғары болады, сондықтан осы аймақтарды жел
энергетикасының дамуына өте ыңғайлы етеді. Осындай аймақтарда
орналасқан жел электр станциялары арқылы өндірілетін электр энергиясының
бағасы кВт сағатқа 7,3-10,2 теңгені құрайды. Желдің орташа жылдық
жылдамдығы 6м/с және одан да жоғары болатын Қазақстанның аймақтары:
Каспий маңы, оңтүстік аймақ, оңтүстік-шығыс және оңтүстік-батыс аймақтар.
Мамандардың бағалауы бойынша Қазақстандағы жел энергетикалық
потенциалы жылына 1820 млрд. кВт сағатты құрайды.
Қазақстанда өндірілетін қуаты – 18400 МВт құрайды, жел электр
станциясының қуаты 3500 МВт болуы мүмкін және жылдық электр
энергиясын өндіруі 8-9 млрд. кВт сағатты құрайды. Жел энергетикасының
пайдаланылуының экономикалық потенциалы жел электр станциясының
энергиясының бағасы мен дәстүрлі электр энергиясының көздерінен
өндірілген энергияның бағасына қатынасымен анықталады. Мамандардың
есептеуі бойынша жел электр станциясының қуаты 2024 жылы 2000 МВт
жеткізу жоспарлануда.
Қазақстанда машина жасау саласы дамыған, сондықтан алдағы уақытта
жел генераторларын жасауды қолға алу жоспарлануда. Осыған орай жел
электр станцияларында өндірілген энергияның бағасы төмендейді және жел
қондырғыларының құрылысы арқанға түсетін болады. Жел қондырғыларын
жасау
мен
орнату
Қазақстанның
әлеуметтік-экономикалық
және
индустриалдық дамуына ықпал етеді.
Жел электр станциялары қоршаған ортаға зиянды қалдықтарды
бөлмейді, сондықтан жылына 1,5 млрд. кВт сағатына өндіретін қуаты 500 МВт
болатын жел электр станциясы қоршаған ортаға бөлінетін зиянды қалдықтар
мынадай:
1,5 млн. тонна
көмірқышқыл газы;
7800 тонна азот оксиді;
12 600 тонна ұшатын күл.
