Қазақстан аумағындағы жел энергия ресурсы. Жел энергиясының әлемдік деңгейдегі тәжірибесі. Жел энергетикалық құрылымдардың түрі. Жел қозғалтқыштарының және ВЭС құрылымдары,ВЭС қуатының жел дөңгелектерінің жылдамдығы мен жылдамдығына байланысы. Жел қозғалтқышының идеалды және реалды есебі.
Жел электр станциясының жұмыс уақыты.Энерго жүйедегі ВЭС жұмысы. Россиядағы жел энергетикасының даму деңгейі. Жоңғар қақпасы аймағы Қазақстанның ішінде жел энергиясын қолдануға тиімді де ыңғайлы жердің бірі болып табылады. Олар тау аралық дала 20км болатын және 10-15км ені бар. Қатты және ұзақ борандар жылдың салқын периодына тән. Жеке желдердің ұзақтығы 50-100сағатты құрайды, жеке жағдайда 250-300сағатты қамтиды. Желдің максималды жылдамдығы 40-60 м/с құрайды. Бұл аймақта шамамен 11000 дана 100-250кВт қуатты ВЭУ орнатылуы мүмкін( жел дөңгелектерінің диаметрі 25м). Бір ғана осында жел құрылғыларын өңдеу 600 тыс.кВт сағ алады.
Жел энергиясына қарағанда Қазақстанда күн және кіші көлдердің энергиясы көбірек. Тәжірибелік үйлер бар оларда күн энергиясымен жылу мен ыссы сумен қамту 70пайызды құрайды. Күн паенльдерін салуға болады, олар отынды біршама аз пайдалануға мүмкіндік береді. Ташкентте ауданы 1000м болатын күн приставкалары салынған.
Көрсеткіш атауы
Таулар
Манғыстау Қырлар
Қара-тау
Шу-Іле
таулары
Алатау таулары Ерементау таулары
Мұгалжар таулары
ВЭУ саны
8000 7800
6800
3400
2100
400
Қуаты мил.кВт 210
190 180 90
50
10
Орта жылдық табыс милрд.кВтч 410
230 270 130 110 10
Комитеттің мақсаты- мемлекеттік емес организациялардың қосылу шарттары. Қазақстандағы энергияны жинау және де қоршаған ортанынң тазалығын және қауіпсіздігін сақтау ҚР үшін жаңғыртылатын энергия көздерін пайдалану үлкен табысқа жетелейтінін көрсетеді. Комитет шешімі бойынша ПРООН пректасы арасында меморандум бар. Ол қызығушылық білдірген кәсіпкерліктерге жел энергиясын қолдануын қарастырады.
Алға қойылған стратегиялық мақсатқа жету үшін Комитет келесі тапсырмаларды орындайды:
• Нормативті- дұрыс базаны жетілдіру жаңғыртылатын энергия көздерін эффективті пайдалану;
• ВИЭ проектасын пайдалану үшін бүкіл әлемдік көмектің болуы;
• Экономикалық механизмдерді жетілдіру;
• Жаңғыртылатын энергия көздеріне байланысты ғылыми тәжірибелердің жасалуы;
• Альтернативті энергия көздері мен жаңғыртылатын энергия ресурстарын бүкіл элемдік қауымдастықты дамыту;
• ВИЭ туралы мағлұматты толық беретін ақпараттық мекеменің болуы.
Ассоцияцияның алда қойған жоспарларының бірі жаңғыртылатын энергия көздерін мемлекеттік деңгейге шығару, және де экономикалық жағдаймен сәйкестендіру. Ғылыми зерттеулеге бюджеттен қаражатты өз деңгейіне сай бөлу керек. Сонымен қатар заңды түрде мемлекеттен жаңғыртылатын энергия көздеріне көмек болатындай етіп, ал электроэнергияға барлық энергия көздерін соның ішінде кіші геотермалды энергия жүйелерін де қосып бекітуді талап етеді.
Жел энергетикасының артықшылықтар мен жетіспеушіліктері. Жел энегетикасының кемшіліктері қандай?
Біріншіден оның жұмыс істеуі телевизионды желінің жұмыс істеуіне кедергі келтіреді. Мысалы мынадай мысал келтіруге болады. Біршама жыл бұрын Оркней аралдарының ( Ұлыбритания) тұрғындарынан ерекше арыз шағымдар түсе бастаған. Анықтағанда эел энергия станциясының әсерінен телевизионды көрсетілімдер тоқтап сигналдардың жойылғандығы бейнеленген. Шешімі табылып телевизионды станцияның сигналын күшейткіш қондырғылар қойылған.
Берілген көрсеткіштермен жел энергетикасы 0,1 МВт қуатпен 0,5км жерден телевизионды станцияға кері әсерін тигизетіндігі белгілі болды.
Жел қондырғыларының басқа күтпеген ерекшелігі – оның адам ағзасына себепсіз мазасыздық пен өмірлік жайсыздықты тудыратын әжептәуір қарқынды инфра дыбыс көзін шығаруы. АҚШтағы көптеген жел қондырғыларын пайдалану тәжірибелері көрсеткендей, бұл дыбысқа жануар да, құстар да шыдай алмай станцияның орналасу аумағын тастап кетеді екен. Яғни, жел станциясы орналасқан жер мен оған жанасып турған территория адам, жануар және құстар өмірі үшін жарамсыз аумаққа айналады.
Дегенмен жел жылдамдығының өзгерткіштігімен қоса бұл қуат түрінің басты жетіспеушілігі – қондырғыны орналастыру үшін елеулі аумақты талап ететін аласа қарқындылығы. Мамандардын жүргізілген есептеулері бойынша жел доңғалағына оңтайлы диаметрі 100 метр болып табылады.
Жел доңғалағының бірлік ауданына сәйкес мұндай геометриялық өлшемдер мен қуаттың тығыздығы 500 Вт/м2 (жел жылдамдығы 9,2) болған жағдайда жел ағысынан шамасы 1 МВт болатындай электр қуатын алуға болады. 1 км2 ауданда бір-біріне кедергі келтірмей және өз жұмыс тиімділігін жоғалтпайтындай етіп, олардың биіктіктерінен 3 есе асатындай қашықтықта болуы керек болатын, жоғарыда көрсетілген қуатты өндіретін тек 2-3 қондырғыны орналастыруға болады.
1 км2 ауданда 3 қондырғы орналастырған делік, яғни 1 км2-тан 3 МВт электр қуатын алуға болады. Бұл 1000 МВт электр қуатты жел станцияны орналастыру үшiн ауданы 330 км2 жер қажет екенін бiлдiредi. Егер де жылына өндіретін электр қуатына байланысты жел мен жылу электрстанцияларын салыстырсақ алынған мәнді кемінде 2-3 есе көбейту керек. Салыстырып қарайтын болсақ, 4000 МВт қуатты өндіретін Курск АЭСының қосалқы құрылымдарымен және сутағанымен, сонымен қатар тұрғын кентімен санағандағы алып тұрған ауданы 30 км2 құрайды, яғни 1000 МВт электр қуатына 7,5 км2 аудан келеді екен. Басқаша айтқанда, 1000 МВт электр қуатын есепке алған кезде жел станциясының аумағының өлшемі казіргі заманғы АЭСтын алатын ауданынан 2 есе алып тұр.
Келтіріп отырған есеп бойынша қуатты жел электр станциярының орналастырулары, біріншіден оған алаң таңдаудағы мұқияттылықтың қажеттілігі, яғни ауыл шаруашылығына жарамсыз болатын жерлерді көздеу; екіншіден шағын ауданды немесе елді мекенді қуатпен қамтамасыз ету үшін кішігірім қуатты жел станцияларын пайдалану туралы мәселе қояды. Мұндай электр станцияларын құру (қуат шоғырлашығымен) түкпір орналасқан кенттер мен ауылдарды, сонымен қатар әр түрлі ауылшаруашылық жұмыстарын электрмен жабдықтау үшін пайдалы болуы мүмкін.
Дегенмен, жекелеген ғалымдар үлкен масштабты жел энергетикасын дамыту қажет деп есептейді. Біздің елімізде соғысқа дейін тек совхоздар мен колхоздардың өзінде 8000 жел қондырғылары жұмыс істеген екен. 1930 жылы жел қозғағышы бөлімі ЦАГИ негізінде Орталық жел энергетикалық институты құрылды, 1938 жылы жел энергетикалық қондырғыларының конструкторлық бюросы ұйымдастырылды. Соғысқа дейінгі және кейінгі жылдары көптеген (шамамен 10 мың дана) әртүрлі жел қондырғылары жобаланды және шығарылды. Желдің қуатын пайдалануы бойынша қарқынды жұмыс шетелде де жүргізіледі.
Сонымен, жел энергиясының келесі артықшылықтары мен кемшіліктерін атап өтуге болады: Жер атмосферасының жылулық балансына әсер етпеуі, оттегін тұтынып, көмірқышқыл газы мен басқа да ластағыштарды шығарады, энергияның әр түріне айналу мүмкіндігі (механикалық, жылулық, электрлік), бірақ жел доңғалағының ауданының бір бірлігіне келетін энергия төмен тығыздықта болады; маусым мен тәулік бойына жел жылдамдығының болжамсыз өзгерісі жел станциясын сақтауды және шығарылған энергияны жинақтауды талап етеді; адам мен жануарлардың тіршілік ортасына, теледидарлық байланысқа, құстардың маусымдық қоныс аудару жолына теріс әсер етеді. Отандық және шетелдiк тәжiрибе техникалық жүзеге асыру мен жоспардың орындалуы және жел қуаты қондырғыларының пайдалануы шеттетілген аудандар мен мал жайылымдарында сонымен қатар аграрлық секторда жүргізілуі керек екендігін көрсетті.