Геотермалды энергияны пайдалану мәселелері 6В05203– География «Геология геоморфология негіздерімен»
жүктеу/скачать 395,16 Kb.
|
ГЕОТЕРМАЛДЫ ЭНЕРГИЯНЫ ПАЙДАЛАНУ МӘСЕЛЕЛЕРІ
| Биологиялық отын. Биологиялық отынды қолдану. Ауыл шаруашылығы өндірісі қалдықтарын қайта өңдеу есебінен жыл сайын 35 млрд кВТ·сағ электр энергиясын және 44 млн гигакалориялы жылу энергиясын алуға болады екен. Биогаз экологиялық, энергетикалық, агрохимиялық проблемаларды шешуге мүмкіндік береді. Биогазды үй жылытуға, жарықтандыруға, тамақ пісіруге, көлік пен электр генераторларына қолдануға болады.
Су әлеуеті. Қазақстанның су әлеуеті жылына 170 млрд кВт/сағ-қа жетеді. Солай бола тұрса да бай қуат көзі саналатын су электрстансыларының үлесі 12,3%-ды құрайды. Соңғы жылдары елімізде қуаты 300 МВт-қа тең Мойнақ, қуаты 49,5 МВт-ты құрайтын Кербұлақ, қуаты 68,2 МВт-ты құрайтын Бұлақ, Қарағанды облысында Ынтымақ суқоймасында қуаты 3,7 МВт энергия беретін су электрстансылары іске қосылды. Елімізде 2030 жылға дейін арнайы мемлекеттік бағдарлама бойынша жалпы қуаты 5700 МВт-ты құрайтын 564 СЭС салынбақ және 14 СЭС қалпына келтіріліп, жаңғыртылады. Еліміз соңғы жылдары баламалы энергетиканы дамытуға барынша күш салуда. 2020 жылға қарай жаңартылған энергия көздерін 1040 МВТ-қа арттыруды жоспарлауда. Оның ішінде 13 жел электрстансасын (793 МВТ), 14 СЭС-ті (170 МВт), сондай-ақ 4 күн электрстансысын (77 МВт) іске қосу жоспарда тұр(Сурет 1.) [45]. Сурет 2. Еліміздегі қазіргі уақытта салынып біткен және жоспардағы Жел электр стансылары мен Күн электр стансылары [45]. 2.2 Атомдық энергетиканы дамыту Атом энергиясының табиғи ресурстары. Атом энергиясын игеру – адамзаттың ХХ ғасырда қолы жеткен ірі табыстарының бірі болып табылады. Қазір дүние жүзінің көптеген елдерінде атом электр станциялары жұмыс істеуде, ал олардың қуатын арттыру жылдан-жылға ұлғая түсуде. Жаңадан атом электр станцияларын салу, олардың орналасу географиясын кеңейту шаралары көзделуде. Міне осындай өндіріс салалары мен тұрмысымызға кеңінен ене бастаған атом энергиясын қандай шикізат түрімен қамтамасыз етуге болады, ондай шикізаттардың планетамыздағы қоры қанша және атом электр стансалары адам өміріне қаншалықты қауіпсіз деген сұрақтар туады. Атом энергиясын дамытуға қажетті шикізат түрі негізінен табиғи уран элементі болып саналады. Уран элементі XVIII ғасырдың аяғына қарай ашылғанымен көпке дейін өндірісте қолданылған жоқ. ХХ ғасырдың басында француз ғалымы А. Беккерель элементтердің радиоактивті қасиеттерін ашып, олардың бойында орасан зор энергия көзі бар екенін анықтады. Мысалы, 1 грамм радий элементі 20 мың жыл бойы үздіксіз ыдырау процесінде орасан мол энергия бөлетінін және оның қуаты 500 килограмм жанған тас көмірдің қуатымен бірдей екенін дәлелдеді. Радиоактивті элементтердің осындай қасиеттерін білгеннен кейін ғалымдар енді одан мол энергия алу жолын іздестіре бастады. Атом энергетикасының негізгі шикізаттары уран, торий сияқты радиоактивті элементтер планетамызда едәуір мөлшерде кездеседі, алайда олар жер бетінде бірдей мөлшерде шоғырланбаған. Ғалымдардың болжауларына қарағанда, радиоактивті элементтердің жалпы мөлшері жер қыртысын құрайтын жыныстар құрамында көбірек те, ал планетамыздың ішкі қабаттарына қарай оның мөлшері азая түседі. Жер қыртысының өзінде де уран басқа элементтермен салыстырғанда өте аз. Мысалы, жер қыртысының бір текше километрінде оның орташа мөлшері алюминийден 300 есе, мыстан – 35, қорғасыннан – 5, ал алтынның өзінен – 1,5 есе кем екен. Сондықтан да уранның жер қойнауында кен орындарын түзу мүмкіндігі де жоғарыда аталған элементтермен салыстырғанда едәуір төмен екені белгілі. Соған қарамастан табиғатта уран кендері жиі кездеседі, олардың бүгінгі таңдағы айқындалған қоры келешектегі энергетика саласының дамуын мыңдаған жылдар бойы артық қамтамасыз етуге молынан жетеді. Атом энергиясының дамуына байланысты уранды негізгі ядролық отын есебінде пайдалану өткен ғасырдың 40-жылдары ғана қолға алынды. Алғашқы кезеңде дүние жүзі елдерінде ашылған уран кен орындары мүлде аз болатын және олардың айқындалған көлемі де шамалы еді. Сондықтан көптеген дамыған елдерде уран кендерін іздестіру жұмысы кеңінен жүргізілді. Жаңадан ашылған кен орындарында аз уақыт ішінде рудниктер іске қосылып, уран рудаларын өндіретін комбинаттар мен зауыттар жұмыс істей бастады. Осылайша тау-кен өндірісінің тағы бір саласы уран өндірісі пайда болып, дами бастады. Уран өндірісінің даму тарихы өте қысқа болғанымен ол аз уақыттың ішінде күрделі кезеңдерді басынан өткізді. Планетамыз бойынша алғашқы уран өндірісі Конгоның Шинколобве және Канаданың Большое Медвежье сияқты белгілі уран кен орындарының негізінде дамығаны белгілі. 1949 жылға дейін дүние жүзінде атом бомбасын жасаудың құпия сырларын жеке иемденген АҚШ уран рудаларын мол пайдаланатын мемлекет болды. Бірақ ол өз жеріндегі кішігірім кен орындарын пайдаланбай, Африканың аса бай Колорадо кеңінде уран өндіруді интенсивті түрде жүргізіп, энергетикалық атом ресурсының мол қорына ие болды. Кейіннен АҚШ-та, Канадада, Оңтүстік Африка Республикасында, Аустралияда, Францияда және басқа да елдерде уранның жаңа кендері ашылып, уран өндірісін жедел дамытуға мүмкіндік туды. Планетамызда уран өндіретін елдердің саны көбейіп, олардың территорияларында ірі зауыттар мен қуатты рудниктер іске қосылды. Қазіргі дүние жүзі елдерінде өндірілетін уранның көлемі, АҚШ Энергетика комиссиясының мәліметіне қарағанда, 28 мың тонна деңгейінде. Соған қарамастан көптеген елдерде атом электр станцияларын көптеп салуды қолға ала бастауына байланысты уран өндіру де біршама ұлғайды [2]. Ядролық энергетика дегенде ең алдымен ойға оралатыны – өткен ғасырдағы Чернобыль апаты мен Фукусимадағы (Жапония) жарылыс. Бұл апаттар әлемді шошытып, «адамзат үшін атом энергиясы қажет пе? Оның қандай пайдасы бар?» деген тығырыққа тіреді. Атом жайлы пікірталастар біздің елімізде де қызу жүріп жатыр. Осы жерде әлемнің кейбір дамыған елдерінде электр қуатын өндіруде атом энергетикасы үлесінің 50 пайыздан асып отырғандығын білеміз. Мәселен, дүние жүзінде өндірілетін электр қуатының 17 пайызы АЭС-тардың үлесінде. Бір ғана АҚШ-та 104 ядролық реактор жұмыс істеп тұр. Бүгінде қырықтан астам мемлекет АЭС қуатын пайдаланып отыр. Әлемде күні бүгін 439 ядролық реактор жұмыс атқарып тұрса, мұның артында 136-сын іске қосу жобасы бар. Қазіргі уақытта ешбір дамыған мемлекет өз экономикасына орасан зор пайда әкелетін, экологиялық жағынан таза, экономикалық жағынан тиімді атом энергетикасынан бас тарта алмайды. Сондықтан, бұл салада АҚШ, Франция, Жапония сынды мемлекеттер көш басында келе жатса, алға қарай Қытай, Үндістан, Түркия, Болгария сияқты елдер өздерінің атом энергетикасын дамытып, АЭС-тар салу жөнінде кешенді жоспарлар жасап, сол саптан табылмақ. Аталмыш елдердің қатарына біздің Қазақстан да еніп отыр. Демек, бізге уранның мол қорының үстінде отырып оны экспорттай бергеннен гөрі, өз қажетімізге жаратқан тиімді. Ендігі болашақ – атом энергетикасында. Бүгінгі таңда Қазақстан өзінің атом электрстансасын құру жолында ілгері басып келеді. «Ядролық энергетиканы дамытудың келешегін ұмытпау керек. Әлемнің таяудағы даму келешегінде арзан атом энергиясына деген қажеттілік өсе түсетін болады. Қазақстан – уран өндіруде әлемдік көшбасшы. Біз АЭС отыны үшін төл өндірісімізді дамытып, атом стансасын салуға тиіспіз»-деді елбасы Қазақстан халқына жолдаған үндеуінде [46]. Органикалық жанар маймен жұмыс істейтін жылу электр станцияларымен салыстырғанда АЭС-тің төмендегідей артықшылықтары бар: Қолданыстағы жанар майдың аз көлемділігі және оның қайта өндеуден кейінгі қайталанып қолдану мүмкіндіктері: 1 кг табиғи уран 20 т көмірді алмастырады. Салыстыру үшін: тек бір қуаттылығы 2000 МВТ Торялық ГРЭС күніне 2 вагон көмір жағады; АЭС жұмысы барысында атмосфераға иондалған газдың шамалы мөлшері шығарылып тасталады, бірақ тас көмірдің құрамындағы радиациялық элементтер себебімен, күнделікті жылу электр станциясы түтінмен бірге үлкен мөлшерлі радиациялық қалдықтар шығарылады; АЭС-тің бір реакторы (1000-1600 МВТ энергетикалық блокқа) үлкен қуаттылық өндіреді; Әсіресе жанар майдан, энергияның өзіндік құнының төменділігі. Қазіргі уақытта Қазақстан уранның әлемдік барланған қорының 19%-ын иеленіп, әлемде уран өндіруден 1-ші және қорлар көлемі бойынша 2-орында. Уран қорының 65%-ға жуығы ерекше үдемелі, экологиялық қауіпсіз және экономикалық мақсатты жерасты сілтісіздендіру әдісімен өңдеу үшін табиғи болып табылады. Салыстырмалы түрде Қазақстан қысқа мерзімде атомдық энергетика саласын дамудың жоғарғы деңгейіне көтере алады. Қазақстан аумағында уранның 129 кен орны және кен пайда болған ошақтары белгілі. Қазіргі таңда АЭС ең таза экологиялық энергия өндірушілердің бірі. Ядролық энергетика өндірілген энергия көлемін, экологиялық тепе-теңдікті бұзбай ұлғайтуға мүмкіндік береді. Бұл атмосфераны зиянды заттардан тазартуға және жаһандық экологиялық мәселелерді шешудегі қабылданған халықаралық міндеттемелерді қамтамасыз етуге алып келеді. Ядролық энергетиканың маңызды артықшылықтары – тарифтің экономикалық тартымдылығы және бағаның электр энергияға ұзақ мерзімді тұрақтылығы. 2012 жылдың наурыз айында Сеулде саммит өтті. Оған 53 елден жоғары дәрежелі меймандар қатысты. Саммитке арнайы қатынасқан Қазақстан Президенті Нұрсұлтан Назарбаев ядролық қауіпсіздік саласында атқарылған елеулі оқиғаларға тоқтала отырып, Қазақ елінің 210 тонна ядролық отынды қауіпсіз сақтау орнына тасымалдаудың бұрын-соңды болмаған жобасын жүзеге асырғандығын, бүгінде елімізде реакторды төмен байытылған отынға ауыстыру, ядролық қауіпсіздік жөніндегі өңірлік оқу орталығын құру жұмыстарының жалғасып жатқандығын мәлімдеді. Сондай-ақ, ел Президенті Қазақстан Мемлекетінің МАГАТЭ-мен бірлесіп, табиғи уранды есептеу, бақылау және физикалық қорғаудың автоматтандырылған ерекше жүйесін жасақтау үстінде екендігін баяндап өтті. Қазақстан басшысы адамзат қауымына бұдан былайғы уақытта қауіпсіздіктің абсолюттік кепілдігі мен ядролық энергетика жұмысының төмендегідей үш басты қағидаты қамтамасыз етілген жағдайда ғана дамытуға болатындығын мәлімдеді. Ол - әмбебаптық, транспаренттілік және жеделділік, теңдік пен сенім қағидаттары. Бұдан шығатын қорытынды - барлық мемлекеттерге бейбіт ядролық технологияға қолжетімділіктің тең құқығы, сондай-ақ төменгі байытылған уранның халықаралық банкінің кепілді қорларын пайдалану мүмкіндігі берілуі керек. Қазіргі уақытта осындай банкті Қазақстанда орналастыру жөніндегі МАГАТЭ-мен жұмыс өзінің практикалық сатысына көтеріліп отыр. Бұл біздің таратпау режимін нығайту мен ядролық қарусыздануға қосар нақты үлесіміз болып отыр [47]. Бүгінде Қазақстан мен Ресей президенттерінің бастамасымен әлемде тұңғыш рет уран кенін байыту жөніндегі халықаралық орталық құрылып отыр. Осыған орай, «Росатом» мен «Қазатомөнеркәсібі» компаниялары арасында бірқатар келісімдерге қол қойылды. Бұл Қазақстанда АЭС салына қалса, Ресей қолдау көрсетеді деген сөз. Соңғы жылдары Ресейде шығарылып жатқан ядролық реакторлардың дүниежүзіндегі осы тектес реакторлардан әлдеқайда қауіпсіз екендігін әлем ғалымдарының мойындап отырғанын ескерсек, «Росатоммен» арадағы келісімге қуануға болады. Атомнан табыс табуға жол ашу еліміздің жарқын болашағы үшін қажет. Осыған орай, Қазақстанда бейбіт атом саласын дамыту еліміздің үдемелі индустриялық-инновациялық даму бағдарламасының шешуші салаларының біріне айналып отыр. Ендігі кезекте атом саласында отандық кадрларды оқытып-үйрету міндеті тұр. Ядролық технология саласын айтпағанда, қазір уран кеніштерінде де ұлттық кадрлар жоқтың қасы. Сондықтан, біздің алдымызда білікті кадрлар мәселесін шешу және ғылымды дамыту міндеті тұр [47] ЖОБАНЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕМЕСІ Жаңартылатын энергия көздерін пайдалана отырып «Геотермалды энергияны пайдалану » жобаны әзірлеу барысында біз жартылай автономды энергиямен жабдықтау жүйесінің мынадай элементтерін есептедік және енгізуге ұсындық: Гибридті фото-жел қондырғысы, жартылай автономды электрмен жабдықтау үшін Күн с.жел болып табылатын энергияның негізгі көзі – экологиялық таза және таусылмайтын энергия көзі. Резерв ретінде 6 кВ қолданыстағы кәбіл желісі пайдаланылады. Желмен электр энергиясын өндірудің бірқатар артықшылықтары бар: - зиянды қалдықтарсыз экологиялық таза өндіріс; - тапшы қымбат отынды үнемдеу; - қол жетімділік; - жаңартылу. ҚОРЫТЫНДЫ жасыл Дәстүрлі энергетиканың одан әрі дамуы бірқатар проблемаларға тап болды, олардың негізгілері: -адамзатқа экологиялық қауіп; -қазбалы отын қорының тез сарқылуы; -электр энергиясының бағасының айтарлықтай өсуі (Ресей үшін). Осыған байланысты электр энергетикасындағы перспективалы бағыт жаңартылатын энергия көздерін қолдану болуы мүмкін , бұл әлемдік практикамен расталады. Қоғамның бүкіл даму тарихында адамдар өздерінің энергияға деген қажетін жер қойнауынан өндірілетін немесе жер бетінде кездесетін энергетикалық байырғы отын түрлерін пайдалану арқылы шешіп келді. Бірақ органикалық отын түрлерінің табиғи қорлары планетамызда шексіз емес, әсіресе бүгінгі энергетикалық отынның негізі болып отырған мұнай мен табиғи газ кендерінің қоры жыл өткен сайын сарқылуда. ХХ ғасырға қарағанда ХХІ ғасырда мұнай мен газды тұтыну азайып, көмірді тұтыну ғана өткен ғасырдағы деңгейін сақтады. Дүниежүзілік энергетика конференцисының сарапшы ғалымдарының болжауларына қарағанда, 2030 жылдары мұнай мен газдың энергетикалық отындағы үлесі 20 пайыздан аспайды, ал жер қойнауындағы айқындалған қоры орасан мол көмір түрлерін қоса есептегенде дүние жүзі елдерінде өндірілетін барлық энергияның тек 50 пайызы ғана осы табиғи отын түрлерін пайдалану арқылы алынады. Ал қалған 50% энергияны өндіру үшін адамдар энергияның жаңа, баламалы, яғни тиімді «жасыл энергетиканы» пайдаланатын болады. Демек, адамдар қазірден бастап баламалы энергия көздерінің жаңа түрлерін игеруді ойластырғаны жөн. Әрине адамзат баласы ежелден-ақ табиғаттың көптеген энергия түрлерін, әсіресе таусылмайтын мол қорлары бар түрлерін өз тұрмыстарында аз мөлшерде болса да пайдаланды, бірақ олардың энергия балансындағы рөлі бүгінде тым аз. Қазір дүние жүзі елдерінде энергия тұтыну мөлшері жылдан-жылға артуда. Таяу жылдарда дүние жүзі елдерінде туатын энергетика проблемасы негізінен өзімізге белгілі байырғы энергетикалық отын ресурстарын мол пайдаланумен қатар энергияның болашағы зор түрлерін де игеру арқылы шешілмек. Болашақта энергияның негізгі көзі болатын, бірақ адамдар әзірше ғаламдық көлемде игере алмай отырған табиғатта көптеген энергия түрлері бар. Бұған мысал, Күн сәулесінің жылу энергиясы, геотермалды энергия, мұхит және теңіз толқындарының энергиясы, ағынды сулардың энергиясы, жел энергиясы, биоотын энергисы және тағы басқа жатады. Осы аталған энергия көздерінің жылдық қуаты орасан мол, оларды игеру үшін ең алдымен күрделі техникалық және экономикалық мәселелерді шешу қажет. Мысалы, мұхиттың жылу энергиясы қазіргі планетамыз бойынша пайдаланатын энергия қуатынан 300 есе көп, ал оны игеру мәселесі техникалық-экономикалық жағынан тиімді түрде шешілсе, онда біз жыл сайын 18 миллиард тонна мұнайды үнемдер едік. Планетамызға түсетін Күн энергиясының да мөлшері орасан көп, тек соның 0,5%-нің өзі қоғамның болашақ энергия қажеттілігін толық қанағаттандырған болар еді. Бірақ әлі тиімді шешімін таппаған көптеген техникалық мәселелер Күннің тегін энергиясын толық пайдалануға мүмкіндік бермей отыр. Біздің мемлекетіміз «жасыл энергетикаға» ауысу саласындағы саясатты белсенді жүргізіп жатқанда, біз осы үдерістің бөлігі ретінде қазірден бастап «таза» болашақты құруға қадамдар жасай аламыз. Дегенмен халықтың көпшілігі бұл табиғатты қорғауға жатпайды деп санайды. Біздің әрқайсымыз қоршаған ортаны қорғау ісіне өз үлесімізді қоса аламыз. Күн сайын біз әлемді тазартып, жақсарта аламыз. Сол себепті біз бүгіннен бастап «таза» болашақты қалай құруға болатындығы туралы өз ойымызды жүзеге асыра аламыз. Оған кішкентай мысал, энергияны үнемдеу. Бізде экологиялық жағынан таза, экономикалық тұрғыда тиімді қуат көзін дамытуға барлық мүмкіндіктер бар. Айталық, табиғи газдан энергия өндіру 2030 жылы 20 пайызды құраса, 2050 жылдары бұл көрсеткішті 40 пайызға дейін жеткізуге болады. Осының бәрінен туатын қорытынды – энергиялық-экологиялық саладағы, баламалы энергетика саласындағы практикалық қадамдар туралы қазірден бастап ойластыру керек. Тәжірибелік-конструкторлық, инновациялық, қолданбалы тұжырымдамалар қажет. Бүкілдүниежүзілік арнаулы көрмелер нақ осындай мүмкіндіктер береді. жүктеу/скачать 395,16 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|